罗斯福满怀信心的乐观态度就像在失败后的黑暗中的灯塔一样放射着光芒。他经常在电台上发表讲话，报告战争的进展情况，确保美国人民战斗到胜利的决心永不动摇。
罗斯福作为战争领导人的伟大在于他能够使热爱和平的人民团结起来，建立了丰功伟绩并把美国推到世界舞台的中心。
总统摇电话给科德尔·赫尔，传达了有关日本人袭击珍珠港的消息。赫尔告诉他，野村吉三郎和来栖三郎刚到国务院。日本给这两名使节下达的指示的最后一部分——已被电台截获——明确地告诉他们在夏威夷时间上午七点半转达日本拒绝接受美国和平建议的照会。这个照会显然是打算终断两国关系。但是，日本大使馆一片混乱。照会没有及时翻译出来，罗斯福指示赫尔接见日本人，但不宜提及袭击珍珠港的事。他必须对他们以礼相待，冷淡地“把他们打发走”。国务卿本来想拒绝接见野村吉三郎和来栖三郎，但还是遵从罗斯福的命令，因为这个消息不真实的“可能性仍占1%”。
这时，斯塔克上将已经给总统打电话证实了日本袭击珍珠港的消息。关于太平洋舰队受到严重破坏的消息也在慢慢地传到白宫。罗斯福向史蒂夫·厄尔利口述了一份新闻公报。聚集在总统书房里的人们的心情不断地发生变化。首先，人们听到日本袭击珍珠港的消息时感到震惊，然后又为美国进行干涉的问题终于得到解决而感到宽慰。但是，当人们得知人员、军舰和飞机的损失严重之后，焦虑和惊恐的心情就更为突出了。罗斯福设法同夏威夷驻军司令打通了电话，他在电话里一遍又一遍地说：“该死的，竟然会有这样的事！”丘吉尔从伦敦打来电话，想证实一下他在收音机里听到的消息。
“总统先生，关于日本，这是怎么一回事？”丘吉尔问。
“十分确实”，罗斯福回答，“他们已经在珍珠港向我们发动进攻，现在我们大家已经是风雨同舟了。”
在总统前往国会山要求向日本宣战时，在珍珠港被击沉的军舰露出的烟囱正冒着浓烟。战列舰“亚利桑那号”的歪歪斜斜的三角桅杆和“俄克拉何马号”倾覆的船身在锚地上竖立着。“亚利桑那号”已经成为将近1100百名官兵的坟墓。“俄克拉何马号”看上去就像一条试图冲上岸滩的巨鲸。一些小船慢慢地驶来驶去，从漂着一层油的水中打捞水兵和海军陆战队队员的尸体。总共有19艘军舰被击沉、击坏，其中包括太平洋舰队的全部用以作战的舰只。据统计，美国损失265架飞机，绝大部分是整齐地排列在地面上时被炸毁的。美国总共死亡2403人。1178人受伤；日本人损失29架飞机，55名飞行员。珍珠港事件是美国军事史上最为严重的惨案。
罗斯福在他儿子詹姆斯的搀扶下走向众议院的讲台时，响起了一阵又一阵雷鸣般的掌声，共和党人也鼓掌欢迎。多年来这还是第一次，因为在全国出现紧急状况的时刻政治上的敌意已经消失了。珍珠港事件使美国人民团结一致，拥护富兰克林·罗斯福。他一手扶着讲台，一手打开笔记本。他的眼睛在大厅里环视了片刻，看看坐在前排的阁僚，最高法院的大法官和各国外交使节，然后抬头望望座无虚席的楼厅观众席，他夫人和伍德罗·威尔逊的夫人坐在一起。在全国各地，美国人都聚集在收音机前，倾听人们熟悉的声音，罗斯福非常慎重地说：“昨天，1941年12月7日——这是臭名昭著的日子，美国受到日本帝国海军和空军的突然袭击。美国和那个国家原本处于和平状态，并应日本的请求仍在和日本政府与天皇对话，期望维护太平洋的和平……这次袭击使美国海军和陆军遭受到严重损失。许多美国人丧生……既然日本在12月7日星期日卑鄙地发动袭击，我请求美国国会宣布：美国和日本帝国之间已处于战争状态。”
参议院没有经过辩论，在一个小时之内一致批准了总统的请求，众议院听取几个人的讲话，然后就投票通过，只有一个人反对。蒙大拿州众议员珍妮特·兰金投了一张反对票，此人还曾投票反对美利坚参加第一次世界大战。
英国也和美国一道向日本帝国宣战。三天之后，德国和意大利向美国宣战。
第二次世界大战使罗斯福变成了一个全球的领导。原来他是“新政老博士”，现在成为“赢得战争胜利的博士”，虽然有不少国内问题还没有得到解决，但是他把绝大部分注意力倾注到战争上。总统在紧急时期总是精神振奋，以开始实行新政那种轻松愉快的心情担负起指导军事、外交和国内政策的重担。全部权力都集中在白宫，他也喜欢扩大自己的权力。赫尔指出，罗斯福由于发挥新作用而感到分外得意，并且愿意在国宴上以三军统帅而不是以总统的身份与客人会晤。罗斯福的当务之急是赢得军事胜利；因此，他必须采取足够的措施来确保盟国在战后继续存在。更重要的是，他要和苏联达成真正的谅解。
在制定国家政策方面，罗斯福坚决执行文职人员控制的原则，他还在军事事务上保持着怀疑态度。当初他曾选择一个颇有才能的军事顾问班子来制定世界性的战略。这个班子的主要成员包括：陆军上将马歇尔、海军上将欧内斯特·金和陆军航空兵上将亨利·阿诺德。航空兵是陆军的一部分，但是阿诺德仍被提升为参谋长联席会议的成员，以便使美国的指挥结构同英国保持一致，在英国的指挥结构中，皇家空军是一个独立兵种。威廉·李海上将担任总统的军事助手和同参谋长联席会议的联系人。参谋长联席会议安排后勤工作，并制定派出人员、军舰和飞机参加战斗的指示。在参谋长们的帮助下，罗斯福挑选出像德怀特·艾森豪威尔将军、切斯特·尼米兹将军和道格拉斯·麦克阿瑟将军这样一些能干的战区司令。丘吉尔常用一些考虑欠周的建议打扰他的参谋人员，而罗斯福却很通情达理，在绝大多数情况下不干涉日常军事行动，这同丘吉尔的做法形成了鲜明的对照。
作为三军统帅，总统在陆军和海军之间，在各个战区司令之间，在向美国索取紧俏补给品的英国人和向美国索取紧俏补给品的俄国人之间，发挥了调停人的作用。因为他通常看重说服而不是发号施令，所以他没有严密地控制住军事战略这个环节，但是在什么问题上发挥最高权威，则是毫不含糊的。
正如威廉·埃默森指出的那样，罗斯福掌握“政治领导必须听取军方的技术性意见和建议”的原则，“但是不管以什么作为代价，政治领导必须支配和指挥军事工具，使之符合自己的目标，并为自己的目标服务”。在太平洋遭到失败后的黑暗日子里，他坚定不移地认为，同德军交战是当务之急。在军事顾问的反对下，他坚持认为，希特勒是最危险的敌人。没有日本，德国能够生存，但是如果打败德国，日本军国主义者也就活不久了。
珍珠港事件使许多动不了的齿轮又动起来了。罗斯福比绝大多数美国人更为清楚地懂得，现代战争不仅是作战部队之间的一场搏斗，也是互相竞争的技术之间的一场搏斗。他坚决要实现似乎是异想天开的生产目标。他在起草1942年的国情咨文时把他的部属提出的各种生产数字予以提高，把那年生产的飞机增加到60000架，坦克——25000辆，高射炮——20000门，商船——600万吨，以填补被德国潜艇击沉的商船。他对提出不同意见的霍普金斯说：“哦——如果生产工作者努力地干，就能够办到。”这还只是个开端。
下一年的指标是125000架飞机，75000辆坦克，35000门大炮和1000万吨船舶。他还说：“这些数字和一些类似的数字……将使日本人和纳粹分子知道一点他们袭击珍珠港引起了何种后果。”
1942年1月，罗斯福为了结束混乱不堪的局面，成立了一个以前西尔斯—罗巴克公司总经理唐纳德·M·纳尔逊为首的战时生产委员会，以便集中指导战时工作。战争生产委员会存在时间不算长，时常遇到风波，经历了挫折和斗争。总统如果不满意某个机构，就成立另一机构来接替它的职能，而不废除原来的机构。据一位权威人士说：“罗斯福组建一个部级机构的方式通常是把它从中间分开。”最后，1942年10月，他成立一个以前南卡罗来纳州参议员贝尔纳斯为首的经济稳定局，事后改称为战时动员局。贝尔纳斯为了从总统肩上接过治理国内经济的担子，辞去了最高法院的职务。无怪乎人们称他为“助理总统”。
据弗朗西丝·珀金斯说：“罗斯福是催化剂，通过他的努力可以创造性地驾驭混乱的势力。他与其说是一名小心谨慎的行政官吏，倒不如说是一种给予人以活力的药剂。关于罗斯福是否有效地动员了美国的生产能力，斯大林大概是公正的鉴定人，这位苏联独裁者曾经宣称：‘没有美国的军事生产，联合国可能永远打不赢这场战争。’”到世界大战结束时，美国工厂和造船厂制造了299300架飞机，72100艘舰艇，4900艘商船，86300辆坦克，850万支步枪，1400万吨弹药和炸弹。与此同时他还动员了美国历史上人数最多的军事力量。战争结束时，陆军和海军的男女军人共计1200万，海军和海军陆战队的高峰人数约为340万。
罗斯福宣称：“时间是要素。”随着1942年年底的即将来临，战争的趋势出现了有利于盟国的迹象。珊瑚海战役已阻止住日本的扩张，一支日本入侵军在中途岛被击退，伤亡惨重。美国已经开始越岛作战，向日本挺进。德军向高加索的大规模强攻在伏尔加河沿岸的斯大林格勒停了下来，俄国人正在准备发动一场猛烈的反攻。英军不仅守住了阿拉曼，而且在美国的400辆谢尔曼型坦克的增援下，于10月23日冲破德军的防线，使隆美尔的部队狼狈撤退。
罗斯福看到胜利在望的前景，觉得很兴奋，于是他接受了英国的战略，把横渡英吉利海峡的军事行动推迟到1944年进行。由于进一步推迟开辟“第二战线”，美国就设法安抚斯大林，它答应给俄国增加补给品，并加紧从空中轰炸德国。美日继续交战的计划也获得批准。
罗斯福和丘吉尔在卡萨布兰卡举行的这次会议还讨论了错综复杂的法国政治局势。1940年法国沦陷后，当时的上校戴高乐逃到了伦敦，他在伦敦宣布他和他的自由法国运动是进行抵抗的真正象征。
随着战争的继续进行，白宫成了一个寡于欢乐的地方，罗斯福也成了一个越来越孤单的人。埃莉诺绝大部分时间都不在家，到处发表讲演或外出视察。他的四个儿子都在海外。哈里·霍普金斯又结了婚，搬到乔治城定居。
马文·麦金太尔1943年去世，翌年利汉德小姐也辞世了。“看看谁在家里，请他们进来。”他在书房中为出席晚间的鸡尾酒会进行准备时，常对招待员这样说。有时招待员告诉他：“对不起，总统先生，家里没有一个人。”他经常独自一人用晚膳，饭后很早就睡觉。因为这么多的老朋友都不在了，总统竭力地设法扩大自己的圈子。他总是喜欢周围女性，因为他可以向她们开开玩笑，调节一下孤单的生活。
德黑兰会议从1943年11月28日开到12月2日，在忙忙碌碌的四天里，罗斯福同丘吉尔和斯大林在会议桌上和用饭时都进行着磋商，又单独同斯大林会谈几次。罗斯福与丘吉尔向斯大林保证横渡英吉利海峡的战斗将在1944年5月1日前后进行。斯大林告诉他们，苏联将配合这次战斗发动一次攻势。
斯大林还重申了向赫尔作出的保证，打败希特勒之后，俄国将参加对日战争，直至日本无条件投降。德黑兰会议标志着苏联和西方合作的顶峰。罗斯福胜利地返回华盛顿，确信实现持久和平的基础已经奠定，“英国、俄国、中国和美国以及它们的盟国拥有全球四分之三以上的人口”，他在一次轻松愉快的炉边谈话中对全国人民说，“只要这四个拥有强大军事力量的国家团结一致，决心维护和平，侵略者就不可能发动另一场世界大战……”
罗斯福在萨布兰卡和德黑兰使美国走上领导全球的道路之后，重新提出了“新政”的开明议程，要求制定一项经济权利法案。总统在1944年1月11日发表的国情咨文中宣称：“除非国内安全，否则全世界就不能实现持久和平。”这些权利通用于所有的人——“不以个人地位、种族和信仰为转移”，——而且权利的范围很广泛：
一、人人有权从事有益的、有报酬的职业……
二、人人有权获得足够的收入，以便提供充分的衣食以及娱乐；
三、每个农民有权种植和出售农作物，其收益足以使其本人和家庭过富裕生活；
四、每个商人有权在不受国内外不公平的竞争和垄断者控制的气氛中从事贸易活动；
五、每个家庭有权拥有豪华的住宅；
六、人人有权享受适当的医疗……
七、人人有权得到适当的保护，在经济上不必担心年老、疾病、事故和失业；
八、人人有权接受良好的教育。
人人都认为，经济权利法案是1944年总统竞选的前奏。除了罗斯福本人可能表示怀疑以外，没有任何人在罗斯福竞选第四届总统方面表示怀疑。“我真不想再竞选了”，那年年初罗斯福对海军上将李海说。他很想退居到海德公园去扮演政界元老的角色。到他的本届任期快满时，他在白宫执政已有12个寒暑了。这时他62岁，显露出积劳成疾的迹象。他眼眶下边的黑圈一直就没有消失；他点香烟时手抖动得更明显了。格雷斯·塔利说，有时他一边看信一边打瞌睡，醒来时总是不好意思地笑笑。罗斯福近来容易患呼吸道疾病，在德黑兰染上了感冒，他不断咳嗽，面色憔悴，并且说觉得疲劳。1944年3月底，他到马里兰州贝塞斯达海军医院检查身体。
医生们发现他心脏逐步扩大，高血压，还有严重的支气管炎。他们建议他减少工作量，少吸烟和采用减轻体重的食物。
在圣选戈附近彭德尔顿营预定举行的一次阅兵式之前，吉米·罗斯福正在同他父亲谈话时，父亲的脸色忽然变白，感到一阵剧烈的疼痛。“吉米，我不晓得我还能不能出席阅兵式——我疼得厉害！”他低声地说。小罗斯福吓坏了，想去叫医生，但是总统说，这只是消化系统的问题。他躺在普尔门式火车卧车的地板上，闭上眼睛，他的身体有时疼得痉挛起来。过了十分钟，罗斯福要他儿子把他扶起来，不一会儿他就到了阅兵场，脸上露出了平常那种轻松愉快的笑容。总统从珍珠港回来后过了几个礼拜又向布雷默顿海军造船厂的许多工人发表了讲话。罗森曼听见罗斯福讲话时的颤抖的声音，心里十分沉重。他担心总统竞选不成了。总统告诉布鲁恩，在他演讲的头十五分钟，他的胸部感到剧疼，已经扩散到两肩。但从讲完话后马上做的一个心电图上看不出什么异常情况。
富兰克林·罗斯福再次取得了美国人民的信任。和往日一样，选举团的表决是一边倒的，结果是432票对99票，但是选民投票的结果却是罗斯福历次总统竞选中最势均力敌的一次。他获得2560万张票，杜威得到2200万张票。对总统来说，选举中最令人宽慰的事情大概是选民以压倒优势抛弃了孤立主义。在全国各地，选民们再也没有选举两党中具有孤立主义记录的参议员和众议员。富兰克林·罗斯福始终是一个拘泥于形式的人，为了答谢杜威的贺电，他在那天一直等到深夜，但是贺电没有送来。罗斯福后来对一名助手说：“我仍然认为他是个畜生。”
1945年1月20日，即是罗斯福的63岁生日前十天，罗斯福冒着刺骨的寒流宣誓就职，这是美国历史上的一次时间最短暂而且最阴沉的就职仪式。
他也许预感到自己活不了多久，因此坚持要他的13个男孙女孙和外孙外孙女都来华盛顿参加就职典礼。当时没有游行，也没有举行豪华的舞会，罗斯福是在白宫南门廊而不是在国会宣誓就职。他没有戴帽子，也没有穿大衣，发表了不到五分钟的讲话。他期望着即将同斯大林和丘吉尔举行会晤，在讲话中提到了他的指导原则：“我们认识到，我们是不能单独生存于和平环境之中的；我们的幸福取决于他国——遥远的国家——的幸福。……正如埃默森所说的那样，我们认识到一个简单的真理：‘只有当朋友，才能交朋友。’”
两天之后，他启程前往雅尔塔。
1945年初，三巨头举行雅尔塔会谈已经刻不容缓。同纳粹德国的战争已经稳操胜券。德军在西线发动的孤注一掷的攻势已在一个月前的凸出地带战役中被击退。美国部队刚刚攻克马尼拉，美国轰炸机正在轰炸日本本土，但是，盟军不攻占日本本土岛屿，就不可能结束太平洋战争，因为按照绝密的曼哈顿计划研制的原子弹还没有经过试验，能否试验成功尚无把握。解决以下问题的时机已经成熟：战败的德国前途；波兰问题；以及其他东欧国家的地位，联合国组织和远东问题。
在为期八天的雅尔塔会议上，罗斯福的目标是使苏联加入一个维护和平的国际组织，并诱使苏联作出参加对日作战的保证。对苏联来说，由于在一代人的时间里两次遭到德国入侵，高于一切的考虑是在东欧建立一个安全区。罗斯福和丘吉尔都承认俄国控制东欧的合法性。事实上，1944年10月在莫斯科的一次会谈上，丘吉尔曾用数学方式在一张纸上写出巴尔干地区划分势力范围的指导方针，他建议，俄国人在罗马尼亚的势力占90%，在保加利亚占75%，在匈牙利和南斯拉夫的势力同英国相等，在希腊占10%。斯大林当场表示赞同，后来罗斯福也表示赞同。
1945年2月11日，罗斯福怀着三大巨头继续团结的乐观情绪离开雅尔塔。“我们确实从心灵深处意识到，这是我辈一直祈求的新的一天的黎明”，哈里·霍普金斯说，“俄国人已经证实，他们能够通情达理，并具有远见卓识。罗斯福或者我们当中的任何人，毫不怀疑我们能够同他们和平共处。”
春天，佐治亚的乡下生机盎然。小白宫旁边开满了一簇簇白色、粉红色和黄色的杜鹃花。蓓蕾已经悬挂在松树山下的桃树枝头。1945年3月30日耶稣受难日，富兰克林·罗斯福抵达温泉，此时他已经精疲力竭，消瘦不堪，连老朋友们的问候都顾不得答理了。复活节做礼拜时，总统把眼镜掉在地板上，接着他又把祈祷书掉在地板上，丝毫也没有流露出笑容。但是他第二个家园的那种无穷的魅力使他的精神得到了恢复。
总统对布鲁恩大夫说，4月12日早晨醒来后，他的头部有点疼痛，脖子僵硬。而这位大夫和罗斯福的表妹戴西·萨克利和劳拉·德拉诺却认为，出乎意外的是，他的脸色很好。他打算干一天工作。那天傍晚，他将要参加为他举办的一次野外宴会，他还答应去观看温泉的一些年轻病人上演的一场白人扮演黑人的滑稽歌唱表演的彩排。几天前，拉瑟弗德夫人已偕同艺术家伊丽莎白·舒马托夫女士从家乡南卡罗来纳州艾肯抵达温泉，她委托舒马托夫女士画一幅总统的水彩画像。
舒马托夫女士进行速写；拉瑟弗德夫人默默地坐在一扇窗户旁边，能够看清罗斯福的面庞，她的脸上流露着温柔的笑容。劳拉·德拉诺跑来跑去；萨克利小姐坐在沙发上钩编织品。快到一点钟，她一边干活，一边抬头张望，只见罗斯福在寻觅什么物品，他的头部往前倾，他的双手在膝上乱摸。她走到他跟前，跪倒在地上，抬头望着他的脸问道：“您是不是把纸烟掉了？”
“他朝我看了一眼，疼痛得蹙起前额，想勉强地流露出笑容”，萨克利小姐后来回忆说，“他用左手摸着后脑勺说：‘我的后脑勺痛得很厉害。’他吐字很清晰，但是声音低沉，我想他人也许听不清楚。我告诉他把头靠在椅子上，但是他没法把头抬起来。这时，劳拉·德拉诺从她的房间回来，当他向前倾斜时，我们把他的椅子拉了回来。拉瑟弗德夫人和劳拉二人扶着椅子，我伸手去拨电话，请电话员叫布鲁恩大夫赶快到总统别墅来一趟。”
他们把不醒人事的罗斯福从椅子上扶起来，在光亮的地板上托着他的斗篷抱着他从惊恐万分的妇女身边走过去，来到附近的一间卧室里。罗斯福浑身冷得发抖，出汗过多，大约15分钟后布鲁恩大夫来了。他诊断后说，罗斯福患了严重的脑溢血，并采取了急救措施。罗斯福始终没有苏醒过来，但是在这个别墅里谁都可以听得见他那紧张的呼吸。舒马托夫女士和拉瑟弗德已经走开了，一批工作人员和亲友在起居室里焦急不安地守候，大家都默不作声。格雷斯·塔利翕动着嘴唇，喃喃地祈祷。下午3点35分他的心脏停止了跳动。
富兰克林·罗斯福逝世了。
