Постепенная утрата англичанами монополии на радиоразведывательную информацию, добываемую благодаря взлому немецкой «Энигмы», создала предпосылки для расширения англо-американского сотрудничества в области радиоразведки. В самом начале Второй мировой войны в Блетчли-Парке считали, что англо-американское сотрудничество будет заключаться в том, что американцы продолжат работу над японскими шифраторами, которую начали перед войной, а тем временем англичане сосредоточат усилия на «Энигме», сами решая, какими плодами своего труда поделиться с американцами, а какие оставить исключительно для собственного пользования. И хотя англичане проинформировали американцев про «Энигму» еще в 1941 году, о некоторых существенных деталях они все же умолчали.
В 1942 году немецкие военно-морские силы стали использовать более сложную модификацию «Энигмы». Англичанам срочно потребовалось изготовить дополнительное количество «бомб» — электромеханических устройств, которые применялись для ускорения процесса взлома «Энигмы». В Англии не было ни сил, ни средств, чтобы это сделать. В итоге в сентябре 1942 года Иосиф Венгер, шеф американских военно-морских дешифровальщиков, сделал предложение, от которого в ПКШ не смогли отказаться. Он сказал, что готов потратить 2 миллиона долларов на приобретение не менее 230 «бомб» — в 10 раз больше, чем суммарное число «бомб», которые имели в своем распоряжении англичане. Узнав об этом предложении, Тилтман сказал коллегам, что английской монополии на взлом «Энигмы» пришел конец, поскольку американцы собрались заниматься этим в промышленных масштабах.
В том же сентябре 1942 года Тревис и глава военно-морской секции ПКШ Фрэнк Берч съездили в Вашингтон, чтобы заключить с американскими коллегами из военно-морских сил соглашение о всеобъемлющем сотрудничестве в работе над чтением немецкой военно-морской переписки, включая взлом модифицированной «Энигмы». Тревису внушал оптимизм тот факт, что Венгер ни словом не обмолвился с армейскими дешифровальщиками о заключенном соглашении. Англичане все еще надеялись сохранить монопольный контроль над чтением шифрованной переписки военно-воздушных сил и сухопутных войск Германии. Однако такое положение дел продлилось относительно недолго. Способность американцев произвести на порядок больше «бомб», чем были в состоянии сделать англичане, в конечном итоге заставила последних пойти на уступки. 17 мая 1943 года руководство ПКШ дало согласие, чтобы американские дешифровальщики приняли участие во взломе «Энигмы», которой пользовались «вермахт» и «люфтваффе».
Во время Второй мировой войны американцы и англичане сотрудничали в работе над взломом не только военных, но и дипломатических шифрсистем. Деннистон, который руководил дипломатической секцией ПКШ, добился от американцев участия в чтении переписки Германии, Испании, Италии, Португалии, Франции и Японии. Перед началом Второй мировой войны англичане читали шифрованные дипломатические депеши в общей сложности 26 иностранных государств. Поэтому, когда американцы предложили англичанам доступ к японским дешифровкам, англичане смогли ответить на любезность еще большей любезностью и поделиться с американцами радиоразведывательной информацией по целому ряду стран, включая методы взлома высокоуровневых дипломатических шифров Италии.
В марте 1942 года Тилтман посетил Вашингтон, привезя с собой дипломатические шифры Испании и Франции. К 1944 году американцы получили от англичан дипломатические шифры Венгрии, Греции, Ирака и Ирана. Как США воспользовались этим «подарком» Англии, неизвестно. Деннистон однажды даже не сдержался и задал вслух риторический вопрос: «Они там действительно применяют на практике материалы, которыми мы с ними поделились, или просто поставили их на полку в своем хранилище?» Однако англичане воздержались от передачи американцам дипломатических шифров своих сателлитов, типа Египта.
Обмен дипломатическими секретами между Англией и США оказался чреват довольно деликатными проблемами. Дипломаты иностранных государств часто пересказывали в своих депешах на родину беседы с английскими должностными лицами. В этих беседах англичане иногда допускали пренебрежительные высказывания по поводу американской политики или в адрес американских государственных деятелей. Поэтому на дешифровках, которые содержали подобные высказывания, в ПКШ ставился гриф «для служебного пользования». Это означало, что их не следовало показывать американцам. Однако данное решение было не очень корректным. Американцы часто добывали радиоразведывательную информацию о переговорах английских чиновников и представителями зарубежных стран самостоятельно и в конечном итоге весной 1944 года заметили, что англичане от них что-то утаивали. США попытались надавить на Англию, чтобы она отказались от подобной практики, но безуспешно. Вторая мировая война уже близилась к концу, и Англия не желала, чтобы о ее истинном отношении к той или стране становилось известно кому бы то ни было еще.