丘吉尔走马上任后，组成了保守党、工党和自由党的联合政府。6月18日，丘吉尔在下院发表演说，号召人民起来，英勇地同敌人战斗。他满怀信心地说：我们将不惜任何代价保卫领土我们决不投降，即使我们这座岛屿被征服并陷于饥饿之中至于我，没有别的，我只有热血、辛劳、眼泪和汗水贡献给大家。
他的演讲得到了全国人民的拥护，但却激怒了希特勒。7月16日，希特勒下令开始实施对英登陆作战的海狮计划。
虽然如此，但希特勒自知德国的海军不是英国的对手，于是他又改为靠空军发动空中闪电战来取得制空权，再登陆作战。
希特勒命令空军元帅戈林以猛烈的轰炸削弱英国的防务。戈林也夸下海口，凭借着德国强大的空军，只须空袭便可征服英国。他为此制定了鹰计划，即在这次的战役中，空战成了对英作战的唯一特点。
8月10日，德国空军开始空袭英伦本土，进攻目标从海峡舰队、港口到机场和重要的军事设施。戈林集结了2660架战斗机和轰炸机，而英国的战斗机不到700架，轰炸机仅500架。两军的军备力量相差甚为悬殊。但是，当英国空军奋起反击以后，德国空军受到了很大的损失。
因为英国空军的飞机性能更先进，并且拥有1800门高射炮和完整的防空系统。最令人欣慰的是，英国成功地破译了德军的密电码，使希特勒的空中闪击战未能奏效。猖狂的德国战斗机把英国地图画在机身上，大大地写上伦敦完蛋的字样气势汹汹地扑向英国的机场、港口等也大大地刺激了英国军民的斗志。
德国难以接受这次失败，从8月24日起，平均每天出动1000多架次飞机，有计划地袭击英国空军的雷达站和机场，几乎摧毁了那里的整个通讯系统。英国空军损失巨大，南部的5个战斗机场遭到巨大的破坏。7个关键性的地下指挥系统，有6个受到猛烈的轰炸。有446架战斗机被打毁打伤，四分之一的驾驶员牺牲或受重伤。正如丘吉尔后来说的：如果这种情况再继续几个星期，英国在天空中就没有有组织的防御力量。入侵几乎肯定是会成功的。
然而，一次错误的航飞扭转了战局。
8月23日晚上，有12名德国轰炸机驾驶员奉命对伦敦郊外的飞机工场和油库进行轰炸，但由于航向错误，把炸弹扔到伦敦市中心去了，炸毁了很多住房，又炸死了很多老百姓。为了报复，英国空军第二天晚上也派了81架飞机轰炸了柏林。那天晚上，柏林上空浓云密布，英国空军只有半数找到了目标，柏林的损失并不大。但是这件事对德国的士气影响却很大。因为这是柏林第一次受到轰炸，也是战争开始以后，第一次在德国首都打死了德国人。
早在第二次大战之前，戈林就曾经吹嘘德国的防空能力，说：一颗炸弹也扔不到鲁尔（德国的工业区）来。要是有一架敌机到达鲁尔的话，我的名字就不叫赫尔曼戈林，你们叫我什么都行。现在英国的炸弹竟落到了首都柏林来了，英国空军还撒下了许多传单，上面写着：希特勒要打多久我们就打多久！而德军居然连一架英军飞机也没给打下来。戈林的牛皮吹破了！
于是希特勒和戈林改变了对英国空袭的目标。从9月7日到11月3日，连续57个夜晚，伦敦市区开始遭受德国空军的恐怖袭击，有1000架轰炸机对那里进行了狂轰滥炸，先是重磅炸弹和燃烧弹，炸得伦敦市区到处起火，硝烟弥漫。接着是延时炸弹，使大段大段的铁路线、交通枢纽和重要道路多次中断。
在这3个月的空袭里，德国空军一共投下了1万多吨炸弹，炸死居民1.26万人，受伤和无家可归的不计其数。但是英国人民并没有被法西斯吓倒。他们仇恨法西斯暴政，沉着应战。起初，人们遇到空袭就进入防空壕、地下铁道。后来，到了大轰炸的严重阶段，他们反都不害怕了，不再进入地下，而是登上屋顶，手拿望远镜和步话机，组织对空监视网，他们有的报告敌机的动向，配合飞行员作战；有的报告火警的所在；有的组织抢救火灾；有的组成拆卸延时炸弹的信管的小组。
在英国人民和军队的顽强抵抗下，德军入侵英国的计划破产了。希特勒无可奈何地决定推迟海狮计划。10月12日正式下令，将对英国的本土作战推迟到来年春天。1941年7月又再次将其推迟到1942年春。1942年2月，整个计划被完全搁置起来，再也不被提及。
在这场二战史上历时最长、规模最大的空战中，英国死伤约86000多人，被炸毁100多万栋建筑物，但是英军以915架飞机的代价击毁德机1733架，由此摧毁了希特勒强占英国的野心，使希特勒的侵略计划第一次中途流产，这在反法西斯的战争史上谱写了光荣的篇章。
