Em 1939 casou com o industrial francês Henri Edmond Fiocca, Morava em Marselha, na França , quando a Alemanha invadiu. Após a queda da França em 1940, ela tornou-se um mensageiro para a Resistência Francesa e, mais tarde juntou-se à rede de fuga do capitão Ian Garrow . Em referência a sua capacidade de evitar a captura, a Gestapo a chamou de “o Rato Branco”. Ficou conhecida pela sua capacidade de manter-se indetectável, e também por ter ajudado centenas de membros dos Aliados a fugir da França ocupada pelos Nazistas.
Em uma ocasião o abastecimento estava ameaçado por causa da destruição dos códigos de rádios, Nancy participou de uma maratona ciclística de 500 km, durante 72 horas passou por vários postos de controle alemães, a fim de encontrar um operador da Grã-Bretanha com os novos códigos de rádio.
A resistência francesa teve que ter muito cuidado com suas missões, como sua vida estava em perigo constante. Em 1943, ela era a pessoa mais procurada da Gestapo, com um preço estipulado de 5 milhões de francos por sua cabeça. Quando a rede foi traída em dezembro de 1943, teve que fugir de Marselha. Seu marido, Henri Fiocca, mais tarde foi capturado, torturado e executado pela Gestapo em 16 de outubro de 1943. Nancy havia sido presa em Toulouse, mas libertada quatro dias depois. Somente após o fim da guerra ficou sabendo que Gestapo havia torturado seu marido até a morte por se recusar a revelar o seu paradeiro, e sentiu-se culpada por isso.
Em abril 1944, ela foi para o pára-quedas Auvergne, tornando-se uma ligação entre Londres e os Maquis, grupo liderado pelo capitão Henri Tardivat. Parte de seu trabalho era alocar armas e equipamentos que estavam em pára-quedas, além de cuidar das finanças do grupo. Ela tornou-se especialista em recrutar mais membros, fazendo com que os grupos Maquis se tornassem uma força formidável, com cerca de 7.500 bravos guerreiros. Ela também liderou ataques a instalações da Gestapo em Montluçon .
"Ela é a mulher muito feminina eu sei, até que a luta começe. Então ela é como cinco homens." - Tardivat Henri
Após a guerra, Nancy tornou-se a mulher mais condecorada pelos aliados por sua atuação na segunda guerra mundial, foi agraciada pelos EUA com a Medalha George e também, com a Medalha da Liberdade , a Médaille de
Casou-se pela segunda vez em 1957, com um piloto de caça Inglês ex-RAF, John Melvin Forward. Seu marido, morreu
Em 1985, publicou sua autobiografia intitulada “Wake, The Mouse White” (Wake, o Rato Branco). O livro se tornou um best-seller, e foi reeditado várias vezes desde então. Em 2001, uma biografia abrangente sobre Wake foi escrita pelo autor australiano Peter FitzSimons e chamou Nancy Wake, A Biography of Our Heroine que,e também se tornou um best-seller. Naquele mesmo ano, ela deixou a Austrália pela última vez e emigrou para Londres.
Desde que teve um ataque cardíaco em 2003, Nancy vivia numa casa de repouso para veteranos em Londres, morreu aos 98 anos, na noite de domingo (07/08) no Hospital Kingston depois de ser internada no hospital com uma infecção no peito. Segundo a BBC, será cremada, suas cinzas serão espalhadas em Montlucon, no centro da França, local que presenciou muitas das suas façanhas.
“A liberdade é a única coisa pela qual vale a pena viver. Enquanto fazia este trabalho, costumava pensar que não me importava se morresse, porque sem liberdade viver é inútil”, disse a antiga espiã numa entrevista a BBC