伊麗莎白女王過世前是16個英國軍團以及許多大英國協部隊的總帥。 作為ATS的成員，她是王室第一位成為英軍部隊的女性。

據倫敦帝國戰爭博物館館長專文霍金斯（Vikki Hawkins）2021年專題報導，1940年9月13日，德國開始轟炸英國城鎮後不久，白金漢宮挨了5枚高爆炸彈。皇家禮拜堂、內院和宮殿大門被擊中，幾名工人受傷。喬治六世國王（George VI）和他的太太伊麗莎白女王（Elizabeth Angela Marguerite Bowes-Lyon），沒有逃離受攻擊的城市，而是留在白金漢宮，聲援那些生活在德國閃電戰中的人民。這是一個十分具有象徵意義的決定，受到了媒體的高度關注。

這對皇室夫婦訪問了倫敦地區，很多地區被空襲摧毀，她們與當地居民和警消交談。女王對幫助失去家園的人所做的工作非常積極。白金漢宮被炸後，據報道，她曾說：「我很高興我們被炸。現在我們可以從這裡直接看到倫敦東區了。」

1939年9月3日戰爭爆發時，伊麗莎白公主只有13歲。像許多生活在倫敦的孩子一樣，伊麗莎白和她的妹妹瑪格麗特公主（ Margaret Rose）被疏散，以避免轟炸襲擊的危險。他們被送到倫敦郊外約32.2公里的溫莎城堡。年輕的公主們是300多萬人中的其中2人，主要是兒童她們在戰爭過程中為了小城鎮和農村的安全而離開城市。

政府兒童海外接待委員會（Children’s Overseas Reception Board ）疏散了2600多名兒童到澳洲、加拿大、紐西蘭、南非和美國。 1940年10月13日，為了回應這種群眾運動，伊麗莎白公主在溫莎城堡的客廳發表了她的第一次演講，作為英國廣播公司（BBC）兒童時間的一個橋段，試圖提高民眾士氣。作為疏散計劃的一部分，她透過廣播向每一位與家人分離的兒童交談。

「在這個國家，成千上萬的人不得不離開家園，與父母分離。我妹妹瑪格麗特·羅斯和我非常同情你們，因為我們從經驗中知道遠離你最愛的人意味著什麼。我們向您生活在新環境中，傳送了真誠的同情資訊，同時我們還要感謝那些歡迎、接納孩子們的善心人士。」

公眾對這次廣播的反應各不相同。社會研究專案Mass Observation的採訪者走上街頭，詢問人們的想法，以評估英國公眾的反應。在接受調查的57人中，38人聽過廣播。20多人積極評論了伊麗莎白公主聽起來有多「迷人」、「甜美」、「美麗」或「可愛」，但也說她說話「非常清晰」，「很棒」，「做得很好」。大多數人認為演講內容是別人為她準備的，且認為這是「宣傳」或「保持民眾保持冷靜的一種方式」，幾家報紙對演講進行了積極報道，並附上了兩位公主在麥克風前的照片。

隨著戰爭的進行，伊麗莎白公主在倡導戰時生活和市民恢復力等更多方面。1943年，她被拍到在溫莎城堡照料她的農作物，作為政府「挖掘勝利」運動（Dig for Victory）的一部分，在這場政府倡議的農糧運動中，人民被要求使用自家花園和每一塊備用土地種植蔬菜，以幫助解決糧食短缺問題。第二次世界大戰前，英國一直依賴來自世界各地的糧食進口，但戰爭開始時，航運受到敵方潛艇和軍艦的威脅，導致了糧食短缺，並發生了肉類、奶油、乳酪、雞蛋和糖等食物實施配給。

在她16歲生日的那天早上，伊麗莎白公主在溫莎城堡的遊行中對一個軍事團進行了第一次校閱。而她自己也被授予了擲彈兵衛隊（Grenadier Guards）榮譽上校身份，這象徵著她對戰爭的軍事參與。1944年伊麗莎白公主年滿18歲時，她堅持加入英國陸軍「輔助領土服務隊」（Auxiliary Territorial Service, ATS）的婦女隊，在戰爭期間的幾年裡，英國徵召婦女參加戰爭。30歲以下的未婚婦女必須加入武裝部隊，或在土地與工業鏈上工作。喬治國王確保他的女兒在軍隊中沒有獲得特殊軍銜的待遇。她最初是ATS的少尉（Second Subaltern），後來晉升為初級指揮官（Junior Commander），相當於上尉。

伊麗莎白公主於1945年3月開始接受機械技師培訓。 她於4月14日在奧爾德夏特（Aldershot）參加了駕駛和車輛維修課程。當時的報紙稱她為「車輛機械師公主」。ATS的女性士兵可以獲得廣泛的工作，如廚師、電話轉接員、司機、郵政工人、探照燈操作員和彈藥檢查員。一些婦女是防空部隊的一員，儘管她們不允許開砲。工作很危險，在戰爭期間，335名ATS婦女喪生，更多人受傷。到1945年6月，來自大英帝國各地的ATS成員將近20萬名在大英帝國後方和許多海外戰區服役。

雖然伊麗莎白公主大部分時間都在訓練設施裡度過，但離溫莎城堡足夠近，公主每天晚上都會回到那裡休息過夜，而不是和她的ATS成員一起睡在營地裡。

國王、王后和妹妹瑪格麗特公主在薩里郡坎伯利的機械運輸培訓科拜訪了伊麗莎白公主，並觀看她學習引擎、發動機維護。

在描述對《生活》（LIFE）雜誌的訪問時，公主評論說：「我從來不知道皇家來訪有這麼多事前準備，我現在知道了。」

1945年5月8日，歐戰結束。倫敦，數千人走上街慶祝，人潮淹沒了特拉法加廣場和通往白金漢宮的購物中心，國王和王后從陽臺上迎人群們。隨著燈光開始消退，慶祝活動似乎會持續到深夜，伊麗莎白公主穿著ATS制服，和她的妹妹溜進人群中，享受慶祝活動。

1985年，女王向英國廣播公司談到了她如何試圖避免被人發現，「我記得我們害怕被人認出，所以我把我的制服帽拉到眼睛上。」 她描述了「一排不知名的人把胳膊連線起來，走下白廳，我們所有人都被幸福和解脫的浪潮所席捲。」「我認為這是我一生中最難忘的夜晚之一。」她回憶道。

女王也是第二次世界大戰期間最後一位辭世的國家元首，直到她晚年，都依然經常被拍到她在開車，眾所周知，她能診斷和維修有故障的引擎，就像她在戰時在ATS服役期間被教導的那樣。