Ezen különleges berendezést – melynek elkészítését a lehető legnagyobb titoktartás övezte – sikerrel alkalmazták a német légierő ellen 1940 nyarán, amikor Hitler térdre akarta kényszeríteni Angliát. Az egyre jobban terebélyesedő háború, ami újra lángba borította az öreg kontinenst, más országokat is arra kényszerített, hogy haditechnikai fejlesztéseiket felgyorsítsák, vagy egyáltalán elkezdjék azokat. A trianoni békediktátumban meghatározott nevetséges létszámú és technikai felszereltségű Magyar Királyi Honvédség számára az 1941-42-re létkérdés volt, hogy hozzájusson modern haditechnikához, mégpedig olyan gyorsan, amilyen gyorsan csak lehet.
A magyar hadvezetés 1942-ben adott utasítást egy szigorúan titkos csoport létrehozására a fővárosban. A csoport az Tungsram Egyesült Izzó újpesti telephelyén kezdte meg működését a korábban Szegeden oktató atomfizikus – a műegyetem Atomfizikai Tanszékének vezetőjeként működő –, Bay Zoltán vezetésével.
Az egykori református lelkész fia maga mögé gyűjtötte a korszak legkiválóbb fizikai-csillagászati géniuszait: a bárium elektroncső kifejlesztőjét, Winter Ernőt, Papp Györgyöt, és a magfizikai részecskegyorsító atyját, Simonyi Károlyt, akinek fiát Charles Simonyi néven ismerte meg a világ. Feladatukban a magyar légvédelem haditechnikával történő kisegítését kapták. A rádiólokátorok kifejlesztésére annál inkább is szükség volt, mert a szövetséges csapatok pártra szálltak Szicíliában, a szovjet hadsereg ellentámadásba ment át keleten, míg Anglia az amerikaiakkal már eljátszott az Atlanti-óceán térségében végrehajtandó partra szállás gondolatával, ergo a Harmadik Birodalom vesztésre állt. A Bay-csoport által fejlesztett technika segítségével a János-hegyről a Duna hajóforgalmát, később az Alpok magyarországi részének repülőtevékenységét lehetett kontroll alatt tartani.
Bay Zoltán élete talán legnagyobb megpróbáltatása akkor következett be, amikor 1944-ben zsidó származású munkatársait egyik napról a másikra elhurcolták környezetéből. Ekkor nem törődve a saját életével, azzal az ürüggyel, hogy a német hadsereg légvédelmi programjában többen részt vesznek az elhurcolt tudósok közül, nélkülük a program nem működik, tizenhárom munkatársát sikerült kimenekítenie a halál torkából.
Az 1944 októberi nyilas hatalomátvételt követően minden haditechnikai üzemet, gyárat le kellett szerelni, és az ország nyugati felébe kellett áthelyezni, a tudományos eredményekkel pedig óvatosan kellett bánni, mert a német hadvezetés fölöttébb kíváncsi volt rájuk. Ekkor Bay a Szegeden megismert tudóssal, Szent-Györgyi Alberttel és másokkal ellenállási mozgalmat szervezett, sőt személyesen biztosította a titkos rádióösszeköttetést London és Budapest között.
A II. világháborút követően Bay Zoltán és társai folytatták munkájukat, igaz megváltozott körülmények között: az újpesti üzemben már szovjet adócsöveket gyártottak. Minden nehézség ellenére a kutató nem adta fel azt a tervét, hogy radarjeleket küld a holdra. Az ilyen irányú kísérletek 1945 nyarán kezdődtek és 1946 februárjában a csoport hatalmas sikert könyvelhetett el: európai tudósok közül elsőként a Bay Zoltán vezette tudóskompánia végzett holdradar kísérletet.
A remek embermentő tudós, azonban nem élvezhette sokáig munkája gyümölcsét, ugyanis az egyre agresszívabb kommunista párt megfigyelte, zaklatta, megpróbálta ellehetetleníteni, éppen ezért 1948-ban elhagyta szülőhazáját és nyugatra távozott. Az Egyesült Államokban tárt karokkal várták a kiváló tudóst, aki Szent-Györgyi Alberttel és Neumann Jánossal került munkakapcsolatba a George Washington egyetemen, ahol nyugdíjazásáig sikeresen dolgozott.
Földi életét 1992 októberében fejezte be az USA-ban, ám akaratának megfelelően a következő év tavaszán – immár egy demokratikusan működő, szabad országban – temették el szülőhelyén, Gyulaváriban. Arról, hogy emléke ne fakuljon, Izrael állama is tett, ugyanis Jeruzsálemben olajfát ültettek tiszteletére, illetve 2000-ben özvegyének személyesen adták át a férjének szánt Világ Igaza kitüntetést.