廣田內閣於1937年1月總辭職。同年6月,廣田出任第一次近衛內閣的外相。盧溝橋事件爆發後,廣田參與了所有對華戰爭擴大化的決策,是日本推行全麵侵華戰爭的主謀之一。
戰爭初期,德國駐華大使陶德曼曾在中日之間進行調停。但在日軍攻占南京後,日本外務省方麵提出了令中方難以接受的近似於投降的苛刻條件,實際上堵死了和談的道路。陶德曼調停無果而終。此後,日本政府發表了“不以國民政府為對手”的聲明,關閉了與中國政府談判的大門,中日戰爭走向長期化。
1940年,廣田出任米內光政內閣的參議,擔當起顧問的角色。同年,參加了決定第二次近衛組閣的重臣會議,廣田由此進入國家“重臣”之列。重臣負有挑選首相組閣的重大權限。直到日本戰敗為止,廣田一直參與日本曆屆內閣的組閣工作,為日本國家最高統治集團的核心分子之一。對於日本擴大對中國的侵略、挑選東條英機擔任首相和發動太平洋戰爭,廣田都負有不可推卸的責任。