En novembre 1943, Yeager suivit son unité en Angleterre, où elle reçut les nouveaux P-51 Mustang, constituant ainsi la première formation de chasse de la 8th Air Force à mettre en œuvre cet appareil. Au début de l’année 1944, son avion fut abattu dans le Sud-Ouest de la France, et le pilote ne dut d’avoir la vie sauve qu’au bon fonctionnement de son parachute. Victime de multiples fractures, Yeager fut, par bonheur, recueilli par des résistants qui lui permirent, après sa guérison, de gagner clandestinement l’Espagne. Dès juillet, il put rejoindre son unité, alors basé à Leiston, dans le Suffolk. Pilotant son Mustang personnel, baptisé Glamors Glennis, il se montra de nouveau d’une grande efficacité lors de nombreuse attaques menées en territoire ennemi.
Le 12 octobre 1944 , à la tête du 357th Fighter Group, dont l’objectif était Brême, Yeager combattit une formation de Me 109 et détruisit à lui seul cinq appareils : en une seule mission , il inscrivit son nom au prestigieux palmarès des as. Il récidiva quelques temps plus tard en abattant quatre FW-190 pendant la grande bataille de Magdebourg.
Au total, Yeager avait descendu 13 avions ennemis en 64 missions lorsqu’il revint aux Etats-Unis, en février 1945. Au cours de l’été ses supérieurs lui proposèrent de devenir pilote d’essai à Wright Fields. Simultanément, il participa à la commission chargée d’évaluer les avions allemands et japonais capturés par les alliés.
Pendant la guerre, de nombreux pilotes avaient eu entre leurs mains des avions hautement performants. Mais les fortes vibrations dues à une vitesse trop élevée entravèrent souvent le bon contrôle des engins, qui se désintégrèrent parfois. Les ingénieurs cherchèrent donc à créer un appareil qui, lancé à grande vitesse, resterait tout à fait maîtrisé par le pilote. Atteindre ce but constituait un véritable défi, puisqu’il n’existait ni simulateurs ni essais de soufflerie efficaces.
Ainsi, l’USAAF, qui avait commencé en 1944 une recherche poussée sur la compressibilité, passa avec la sociéte Bell, un accord pour la construction d’un engin, pouvant atteindre une vitesse supersonique. Le projet retenu fut celui d’un avion bien profilé(pour en établir les plans, les ingénieurs s’inspirèrent de la balle du colt 45), propulsé par quatre moteurs-fusées surpuissant, seuls capables de fournir l’énergie nécessaire à la performance visée. Mais, pour ne pas gaspiller le carburant, qui devait être consommé en seulement deux minutes et demi, le XS-1 serait lancé depuis un B-29. L’Air Force trouva des pilotes de chasse volontaires, parmi lesquels Chuck Yeager.