1900年10月，代表保守党参选的丘吉尔顺利当选议员，从此开始了长达61年的政治生涯。不过在议会中他虽然是保守党成员，却抨击过保守党政府的多项政策，批评政府在英布战争中的策略，并坚持反对政府的扩军计划。在成功阻挡政府的扩军提案在下议院通过后，丘吉尔又在贸易问题上走到了政府的对立面：他公开表示反对首相约瑟夫·张伯伦的贸易壁垒政策，坚持维护自由贸易原则，这使得他与保守党彻底决裂。1904年，他自称“独立的保守党人”，并最终于1905年1月被保守党取消了党员资格。4个月后，他坐到了反对党的议席中。
1906年自由党上台，丘吉尔获任命为殖民地事务部次官，他在任内最重要的成就是推动南非取得自治地位。1908年，阿斯奎斯首相上台，丘吉尔被任命为商务大臣，正式进入内阁，任内推动了强制性工人失业和伤残保险，并阻挠海军增加财政预算。
1910年，丘吉尔出任内政大臣，虽然他在监狱改革等方面做出了贡献，但也因对工人游行罢工时采取的毫不手软的态度而遭到指责，他在任内曾经多次下令军警镇压罢工和游行活动。他最着名的一次行动是发生在1911年1月的“塞德奈街杀戮事件”，当警方得知有一伙东欧无政府主义者抢劫了一家珠宝店后，丘吉尔亲自到达现场指挥包围行动，调动了大炮、军队。一名摄影记者拍下了丘吉尔在现场的照片，事件被大肆渲染，保守党领袖阿瑟·巴尔弗嘲讽丘吉尔道：“他（丘吉尔）和那名摄影师都将自己宝贵的生命置之不顾。我知道这位摄影师正在做什么，但这位可敬的绅士又在做什么？”
1911年10月，丘吉尔获任命为海军大臣，一开始时他和他的下属发生了许多摩擦，丘吉尔要求下属官员严格服从自己的权威，将不屈从自己的官员革职，而且丘吉尔允许基层官兵发表批评自己长官的言论，虽然在基层中引来好评，却使得直接隶属于海军大臣的四名海务大臣感到不满。上任海军大臣后，丘吉尔改变过去一味要求裁减军费的作风，开始主张与德国进行海军军备竞赛，确保英国在海军方面的优势无法受到挑战。
1914年7月，第一次世界大战爆发。次年1月，丘吉尔批准了海军攻占达达尼尔海峡的计划，但是最后海军却无法攻占下该海峡，并付出了巨大代价，英国在战事之初的优势丧失，也使得丘吉尔成为保守党猛烈攻击的对象。5月，已经决定要与保守党人共组联合政府的阿斯奎斯首相免除了丘吉尔海军大臣的职务，派他出任内阁中地位最低的不管部大臣。被排挤在政治圈之外的丘吉尔决定辞职，赶赴法国前线亲自参加战争。
1916年5月，丘吉尔卸任皇家苏格兰毛瑟枪团第6营营长，并放弃了中校军衔，回到议会。9月，达达尼尔海峡战事调查委员会成立，次年1月该委员会发表报告，将事件的主要原因归咎于首相阿斯奎斯和陆军大臣，而丘吉尔在事件中的责任被认为不是那么重大，这份报告的发表为丘吉尔重新在政坛崛起提供了契机。
1917年7月，自由党党魁劳合·乔治任命丘吉尔为军需大臣。乔治原本准备让丘吉尔担任更高的职务，但是因与自由党组联合政府的保守党人的坚决反对而作罢。而即使是任命丘吉尔为军需大臣也引起了一场大风波，舆论与保守党人士都表示强烈的反对，但是在首相的坚持下丘吉尔照常上任了。丘吉尔在军需大臣任内推动了多项对今后战争产生深远影响的新发明，包括坦克、飞机和化学毒气。在丘吉尔的提议下，英国迅速扩大了坦克的生产规模。此外，他还极力推动飞机在战争中的应用，他本人甚至也学会了开飞机。
1919年11月，英国举行一战后的首次大选，丘吉尔在内阁内兼任陆军大臣和空军大臣两项职务。他开始对英国军队进行调整，并且主张积极干预俄国内战。他称英国应该让布尔什维克主义“胎死腹中”，将共产党人称为“残暴的大猩猩”。丘吉尔也从此以坚定的反共立场而闻名，唯一的例外是在第二次世界大战中。1921年，丘吉尔转任殖民地事务部大臣，但同时继续兼任空军大臣，任内他开始与爱尔兰新芬党谈判，最终允许爱尔兰成为英帝国内的一个自治领。
自由党在1922年的大选中惨败，而丘吉尔本人也在自己的选区中意外失利。多年的战争使得选民变得左倾，原本支持自由党的选民大批地倒向工党。在次年的选举中丘吉尔再度落败，而工党则获得胜利，组建了第一个工党政府。丘吉尔意识到自由党的势力已经开始衰败，很难再成为政坛上可以与保守党抗衡的政治势力，于是他逐渐疏远自由党，转而向保守党靠拢。在1924年3月的补选中，丘吉尔以“独立的反社会主义者”身份参选，提出自由党等其他所有反对党都应该向实力较强的保守党靠拢。最终的选举结果丘吉尔还是以43票之差落败。着名的社会主义者、剧作家萧伯纳在竞选期间写了一封信给丘吉尔，讽刺他的对俄政策，称他是无法支持花了英国人“1亿英镑试图将俄国的时钟拨回封建时代”的人。
1924年夏，刚刚成立了9个月的工党政府倒台，丘吉尔代表保守党参选并以高票当选，被首相斯坦利·鲍德温任命为财政大臣，这是内阁中地位仅次于首相的职位，也是丘吉尔父亲曾经担任过的职务。但是丘吉尔本人对财政一窍不通，他在任内推动了英国重新采用金本位制，这一决策后来被着名的剑桥大学经济学教授凯恩斯批评，给英国经济带来负面影响，英国的商品在国际市场上价格上升了12%。金本位制最终在1931年被取消。1926年英国职工总会因矿工薪资问题宣布举行全国大罢工，丘吉尔在罢工中采取强硬立场，他还建议用机关枪驱散罢工矿工。因印刷工人也加入到罢工行列中，报纸无法出版，丘吉尔下令由政府发行《英国公报》，宣传政府的政策。
一战后的英国迷漫着和平主义的气氛，从政党领袖到平民百姓都鼓吹裁军，人民天真地相信，一战后将再也不会有一场如此残酷的战争了。丘吉尔是议会中极少数反对裁军，并警告德国正在撕毁《凡尔赛条约》的人。丘吉尔警告道，希特勒的法西斯独裁将给欧洲带来灾难，如果不立即阻止甚至可能导致文明的毁灭，他督促英国应当重整军备，并鼓励盟友法国加强军事势力，而不是“裁减你的武器，增加你的义务”。但是多数人都将他的警告视为危言耸听。
1936年3月7日，希特勒在德国国会宣布，德国军队已经重新占领了莱茵兰非军事区。对这一明确违反《凡尔赛条约》的行为，英法两国都未表示强烈的反对，只有丘吉尔警告这么做不仅违反条约，而且对荷兰、比利时和法国都造成了威胁。丘吉尔再次呼吁道，英国应该向法国提供协助，以维持欧洲大陆的权力平衡。
1938年3月11日，纳粹德国兼并奥地利；4月，在希特勒的教唆下，位于捷克斯洛伐克境内日耳曼人的聚居区苏台德地区的纳粹头子提出自治。7月英国首相尼维尔·张伯伦派出的代表团访问捷克，讨论和平解决苏台德问题。9月15日，实行绥靖政策的张伯伦亲自访问慕尼黑，与希特勒商讨苏台德问题。会谈中希特勒明确提出要捷克斯洛伐克割让苏台德，张伯伦表示同意，在得到法国的首肯后，两国驻捷克的公使于9月20日拜会总统贝奈斯，极力游说他接受希特勒的要求。得知消息后丘吉尔向伦敦新闻界发表了一份声明：“这无疑是西方民主国家向纳粹武力威胁的彻底投降……”。但是情况到9月22日进一步恶化：希特勒提出了具体的时限：捷克政府必须在9月28日下午2时之前作出决定，否则德国就将发起进攻，英国的内阁表示无法接受，战争一时间似乎近在眼前。
9月30日，慕尼黑会议结束，英法两国接受了希特勒的要求，迫使捷克从10月1日起撤军，否则战争一旦爆发英法将不会支援捷克。张伯伦带着希特勒一份保证不会有进一步领土要求的声明回到伦敦，以胜利者的姿态接受欢呼：“在我国历史上这是第二次把光荣的和平从德国带回唐宁街。”
在议会，只有丘吉尔等少数人还在抨击绥靖政策，他称“我们已经遭到一次完全、彻底的失败”。他的发言引起一片抗议之声，但丘吉尔还是在嘘声中结束了自己的演讲。由于其反对绥靖政策的立场，丘吉尔还曾一度遭到自己选区的保守党党部弹劾动议，最终以3∶2的信任票保住自己的议席。
1939年3月13日，德国吞并了捷克的剩余部分，斯洛伐克则在德国的支持下独立，宣告绥靖政策的彻底失败。张伯伦3月31日在下院发表演讲时保证，如果波兰遭受侵略，英国将予以支持。5个月后，第二次世界大战正式爆发。丘吉尔后来将二战称为“非必然的战争”，认为这次战争原本在开始时就可以轻易制止，但因英国人民的“不明智、麻痹大意和好心肠而让坏人重新武装”。
1941年6月22日，德国向苏联宣战。当晚，首相丘吉尔就向全国民众发表讲话，称现在必须与从前的敌人苏联合作：“在过去的25年中，没有一个人像我那样始终一贯地反对共产专制政权。我并不想收回我说过的话，但是这一切在正在我们眼前展现的情景对照之下，都已黯然失色了……任何对第三帝国作战的个人或国家，都将得到我们的援助。任何跟着希特勒走的个人或国家，都是我们的敌人。”12月7日，珍珠港事件发生，原本处于中立的美国也参战。丘吉尔相信，胜利已经不可扭转。12月22日，丘吉尔冒着被德国潜艇袭击的风险访问美国；1942年1月1日，丘吉尔代表英国和美国、中国以及苏联的代表在《联合国宣言》草稿上签字，为战后的世界做出规划。之后丘吉尔又出席了雅尔塔会议、波茨坦会议等会议，与罗斯福、斯大林等领导人多次会面，商讨战后世界的局势。
丘吉尔是着名的反共人士，但是在二战中却愿意与斯大林合作对抗纳粹德国。1942年8月丘吉尔亲自访问莫斯科，向斯大林保证盟军很快就会在欧洲大陆开辟第二战场，减轻苏联独自面对德军的压力。1944年6月6日，在又拖延了两年后，盟军的诺曼底登陆行动终于开始，斯大林向丘吉尔表示祝贺，称这次行动在“战争史从来也没有过足以与之类比的事业”。从此之后盟军很快就解放了法国，然后开始向德国本土进攻。次年4月，盟军和苏联军队在易北河会师，4月30日，希特勒自杀，5月7日德国宣布无条件投降，次日丘吉尔向英国人民宣告，英国已经赢得了第二次世界大战的胜利。