Для Мейтнер ситуация в Швеции оставалась невыносимой, и никаких изменений в ней не предвиделось. Поэтому в 1939 году она попробовала получить место в Кавендишской лаборатории. Мейтнер предложили договор с условием, что она переедет в следующем году. Она очень сожалела об этой задержке, поскольку начавшаяся война закрыла ей возможность переезда в Соединенное Королевство.
Мейтнер вернулась в свой пустой кабинет в Швеции.
В 1943 году ее пригласили участвовать в Манхэттенском проекте, но Лиза решительно отказалась: она не хотела заниматься исследованиями, которые шли в США, хотя для нее согласие означало бы значительное улучшение условий жизни и работы.
В 1945 году Германия капитулировала. Мейтнер утратила связь с большинством своих друзей и ничего не знала об их судьбе.
Постепенно до нее дошли неприятные новости о том, что союзники арестовали Гана и отправили его в Фарм-холл.
После ядерной бомбардировки Японии Мейтнер, как и многие физики, прямо или косвенно знавшие о возможностях ядерного расщепления, пережили шок. Еще больше она была поражена, когда местный репортер взял у нее интервью, пытаясь выяснить степень ее участия в разработке атомной бомбы. Мейтнер утверждала, что не участвовала в проекте, но через три дня Элеонора Рузвельт попросила ее выступить в американской радиопрограмме — для этого даже была обеспечена трансатлантическая связь. Мейтнер неожиданно стала знаменитостью, о ней говорили как о человеке, которому удалось сбежать из нацистской Германии, унеся с собой секрет расщепления. Хотя Мейтнер постоянно пыталась объяснить, что ее участие сводилось к открытию физического понятия ядерного расщепления, в представлении широкой публики она стала героиней.
Особенно широко слава Мейтнер распространилась в США. Скоро она получила приглашение прочитать лекции и принять участие в конференциях в этой стране. За право принимать Мейтнер соперничали Гарвард и Принстон. Исследовательница встретилась с президентом Гарри Трумэном, одна из феминистских организаций назвала ее женщиной года, а Голливуд предложил ей наблюдать за съемками фильма, основанного на ее биографии (это предложение Мейтнер сразу же отклонила). В течение полугода Лиза жила в Штатах, осыпаемая почестями и наградами. В Швеции ее положение тоже изменилось к лучшему: Королевская академия наук страны включила ее в список своих членов. Однако эти изменения были лишь внешними — после возвращения из Америки Мейтнер ждал все тот же необорудованный кабинет.
Момент, когда жюри Нобелевской премии в 1945 году собралось для утверждения кандидатур, отдавал сладкой горечью. В прошлом году премия была отменена, поэтому награду должны были вручать за достижения, сделанные в течение двух лет. Открытие процесса расщепления заслуживало премии, и во время обсуждения возникло предложение наградить как Гана, так и Мейтнер. После долгих споров кандидатура Мейтнер была отклонена. Исследовательница покинула институт за несколько месяцев до открытия расщепления, и этот факт заставил многих поверить, что ее вклад в открытие был незначительным. Во многом этому убеждению способствовал и сам Ган, давно дистанцировавшийся от Мейтнер. Конечно, это не соответствовало действительности: именно Мейтнер руководила исследованиями, именно она постоянно говорила о том, что наблюдаемые процессы не укладываются в теоретические рамки, именно она настояла на исследовании радия.
Один из ответственных за записи в Фарм-холле составил несколько отчетов о находившихся там ученых — Максе фон Лауз, Вернере Гейзенберге, Карле Фридрихе фон Вайцзеккере. Оценивая Гана, один из высших чинов, проверявших записи, отметил:
«Это человек мира. Самый любезный из профессоров. Непопулярен среди молодых ученых группы, считающих его деспотом. Обладает острым чувством юмора и благоразумен. Демонстрирует уважительное отношение к Англии и США. Чувствовал себя ужасно после известия об использовании атомной бомбы, считает себя ответственным за жизни тех людей в силу сделанного им открытия. Очень хорошо отнесся к факту, что пресса сочла автором открытия профессора Мейтнер, хотя уточняет, что она была одной из его помощниц и к тому же уехала из Берлина до того, как было сделано открытие».
В этом отчете констатируется: Ган переосмыслил процесс открытия расщепления ядра до той степени, что начал считать, будто Мейтнер не играла в открытии никакой важной роли. Однако письма и документы той эпохи убеждают нас в том, что роль Мейтнер была такой же фундаментальной, как и роль Гана.