Hilton travaille avec Turing sur des messages de la marine de guerre allemande codés par la machine Enigma, en particulier des informations aux officiers. Fin 1942, il est affecté dans une équipe d'environ trente mathématiciens, qui travaillent à casser un code surnommé Tunny, utilisé depuis 1940 pour les communications entre Hitler et les généraux allemands, et dont on sut après-guerre qu'il était émis par une machine de Lorenz. Hilton est promu chef du projet Tunny. Les succès de la cryptanalyse conduisent à la construction d'un calculateur analogique nommé Heath Robinson(en) et d'un modèle électronique qui lui succède, le Colossus, dont dix exemplaires sont mis en fonction[3].
À partir des années 1980, Hilton fait de nombreuses communications sur son travail à Bletchley Park[4].
De gauche à droite : Eckmann, Hilton, Serre et Haefliger au 90e anniversaire d'Eckmann, célébré à Zurich en 2007
(en) (avec Guido Mislin et Joseph Roitberg), Localization of nilpotent groups and spaces, Amsterdam/New York, North-Holland, (ISBN978-0-444-10776-3, lire en ligne)
(de) (avec Hubert Brian Griffiths), Klassische Mathematik in zeitgemäßer Darstellung (3 vol.), Gœttingue, Vandenhoek & Ruprecht, 1976-1978
(de) Nilpotente Gruppen und nilpotente Räume : Vorlesung an der ETH Zürich, Springer, , 219 p. (ISBN978-0-387-12910-5)
(en) New directions in applied mathematics, Springer, , 163 p. (ISBN978-0-387-90604-1)
(en) (avec Derek Allan Holton et Jean Pedersen), Mathematical Reflections – In a Room with Many Mirrors, Springer, , 352 p. (ISBN978-0-387-94770-9, lire en ligne)
(en) (avec Derek Allan Holton et Jean Pedersen), Mathematical Vistas – From a Room with Many Windows, Springer, , 337 p. (ISBN978-0-387-95064-8, lire en ligne)
(en) « Living with Fish: Breaking Tunny in the Newmanry and the Testery », dans Jack Copeland, Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers, Oxford University Press, (ISBN978-0-19284055-4, lire en ligne), p. 189-203
↑(en) Peter Hilton, « Reminiscences and Reflections of a Codebreaker », in W. D. Joyner (éd.), Coding Theory and Cryptography: From Enigma and Geheimschreiber to Quantum Theory, Springer, 2000, p. 1-8
1949 selon sa page personnelle à Binghamton et son interview dans (en) David Joyner et David Kahn, « Edited Transcript of Interview with Peter Hilton for “Secrets of War” », Cryptologia, vol. 30, no 3, , p. 236-250 (lire en ligne),