Když vypukla druhá světová válka, Baker udělala netradiční krok: vstoupila do francouzské armády. V rámci ženské pomocné jednotky francouzského letectva jako podporučík asistovala Červenému kříži a pomáhala v azylovém domě pro uprchlíky poblíž svého domova. Baker také propůjčila své služby jako konferenciérka francouzskému válečnému úsilí, vystupovala pro vojenské jednotky rozmístěné na Středním východě a v Africe.
Bakerové angažmá v armádě však udělalo velký skok, když se stala francouzskou špiónkou. Vzhledem k tomu, že Baker cestovala po Evropě a vystupovala tu, využila příležitosti získat o nepříteli co nejvíce informací. Vzpomněla si na vše, co zaslechla při vystoupení, zapsala si tyto informace na noty pomocí neviditelného inkoustu a fotografické důkazy si připevnila na spodní prádlo, aby je tajně přepravila.
Bakerové sláva jí také pomohla získat pozvání na večírky a akce na evropských ambasádách a využít příležitosti k flirtování a odposlouchávání, aby se dozvěděla informace. Baker navíc pomohla založit britské zpravodajské styčné centrum v Casablance a také síť pomáhající židovským lidem při získávání pasů k útěku z Evropy. Po válce jí francouzská vláda udělila několik medailí za její statečnost a tvrdou práci…
