Trước yêu cầu của chiến tranh, Koval chính thức được gọi nhập ngũ vào năm 1942. Với kiến thức cơ bản rất tốt của mình, ông còn được Quân đội Hoa Kỳ cử đi hoàn thiện trình độ về kỹ thuật điện tử tại City College (Manhattan) và được đào tạo thêm về khả năng làm việc với các nguyên liệu phóng xạ.

Đến thời điểm năm 1944, dự án chế tạo bom hạt nhân của Hoa Kỳ đã bước sang giai đoạn cao điểm. George Koval với trình độ và chuyên môn tốt của mình nhanh chóng lọt vào mắt xanh của các tuyển trạch viên của dự án. Tháng 8 năm 1944, ông chính thức được lệnh tới làm việc tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge thuộc thành phố Oak Ridge, Tennessee (nơi tập trung sản xuất Urani và Plutoni).

Nhiệm vụ cụ thể của Koval tại đây là một chuyên gia đo và theo dõi mức độ phóng xạ. Do đặc thù của công việc, ông có thể đi lại tự do tại tất cả ba địa điểm bí mật nhất tại đây, theo dõi mức độ phóng xạ có vượt quá giới hạn cho phép đối với các nhân viên.

Nhờ những thông tin từ Koval, Liên Xô biết được đang có gần 1.500 nhà khoa học và kỹ sư đang miệt mài làm việc tại Oak Ridge, Tennessee, phần nào lường được mức độ quan trọng của dự án.

Vào thời điểm đó, mọi nhân viên làm việc tại Oak Ridge đều phải tuân thủ những nguyên tắc hết sức nghiêm ngặt. Họ luôn bị giám sát chặt chẽ, kể cả các cuộc điện thoại, không được giao tiếp với nhau nếu không cần thiết. Nói một cách chính xác, điều kiện sống của họ chẳng khác gì trong các trại lính bí mật, chỉ có điều các điều kiện sinh hoạt tại đây rất đầy đủ và tiện nghi.

Koval đã chuyển cho chỉ huy có mật danh “Faraday” của mình tất cả thông tin về việc sản xuất nguyên liệu hạt nhân, cũng như cả thiết kế ngòi nổ trong quả bom nguyên tử tương lai. Tất cả những tài liệu quý giá trên được “Faraday” tìm cách chuyển gấp về Moskva, nơi có Igor Vasilyevich Kurchatov – cha đẻ của bom nguyên tử thuộc Dự án vũ khí hạt nhân của Liên Xô nóng lòng chờ đợi.[1]