Wilson vann sæti sitt í þingflokki Verkamannaflokksins í Alþingiskosningunum árið 1945. Til óvart hans var hann strax ráðinn í ríkisstjórnina af forsætisráðherra Clement Attlee sem þingmálaráðherra í Vinnumálaráðuneytinu. Tveimur árum síðar varð hann utanríkisráðherra utanríkisviðskipta og í því hlutverki gerði hann nokkrar opinberar ferðir til Sovétríkjanna til að semja um samninga um framboð.
Ráðherra fyrir utanlandsverslun