Despois do seu regreso aos Estados Unidos a mediados de 1942, Wilkes asistiu ao Colexio Naval de Guerra, e despois converteuse no comandante do novo cruceiro lixeiro, levándoo ao mar Mediterráneo para participar na invasión de Sicilia en xullo de 1943. A partir de agosto de 1943, o contraalmirante Wilkes tiña comandos anfibios en Inglaterra e Francia, xogando un papel importante nos preparativos para a invasión de Normandía en xuño de 1944, e a invasión do sur de Francia.
dous meses despois. A medida que a ofensiva terrestre aliada se movía cara a Alemaña, Wilkes estaba a cargo dos portos e bases estadounidenses en Francia, axudando materialmente á ofensiva coa súa xestión de loxística.