广田内阁于1937年1月总辞职。同年6月，广田出任第一次近卫内阁的外相。卢沟桥事件爆发后，广田参与了所有对华战争扩大化的决策，是日本推行全面侵华战争的主谋之一。
战争初期，德国驻华大使陶德曼曾在中日之间进行调停。但在日军攻占南京后，日本外务省方面提出了令中方难以接受的近似于投降的苛刻条件，实际上堵死了和谈的道路。陶德曼调停无果而终。此后，日本政府发表了“不以国民政府为对手”的声明，关闭了与中国政府谈判的大门，中日战争走向长期化。
1940年，广田出任米内光政内阁的参议，担当起顾问的角色。同年，参加了决定第二次近卫组阁的重臣会议，广田由此进入国家“重臣”之列。重臣负有挑选首相组阁的重大权限。直到日本战败为止，广田一直参与日本历届内阁的组阁工作，为日本国家最高统治集团的核心分子之一。对于日本扩大对中国的侵略、挑选东条英机担任首相和发动太平洋战争，广田都负有不可推卸的责任。