En 1941, operadores de radio británicos interceptaron un nuevo tipo de señal alemana: código de teletipo binario a alta velocidad, mucho más avanzado que el tráfico de Enigma. La máquina responsable — construida por la empresa berlinesa C. Lorenz y bautizada «Tunny» por los británicos — era usada por el Alto Mando alemán para comunicarse con sus generales en el frente; algunos mensajes iban firmados por el propio Hitler.

La ruptura de Tunny comenzó con un golpe de suerte: dos mensajes interceptados casi idénticos de unos 1.200 caracteres permitieron a John Tiltman, de Bletchley Park, descifrarlos, y el joven criptoanalista Bill Tutte dedujo la estructura de 12 ruedas de la máquina a partir de los pares de cifrado y texto claro. Alan Turing ideó después la «Turingery», basada en una técnica de diferenciación a nivel de bit llamada delta-ing, que permitía deducir las posiciones de los pasadores de las ruedas solo a partir del cifrado — 1,5 millones de letras descifradas en un año. Pero cuando los operadores alemanes dejaron de enviar las pistas de configuración en claro, hizo falta un método más rápido.

Tutte desarrolló un método estadístico que requería enormes cantidades de conteo binario — meses por mensaje a mano. El ingeniero Tommy Flowers, cedido por la Post Office Research Station, propuso una máquina totalmente electrónica con unos 2.000 tubos de vacío. Los asesores de Bletchley Park rechazaron el diseño por considerarlo inviable: se creía que los tubos eran demasiado poco fiables a esa escala. Flowers la construyó de todos modos en su laboratorio londinense durante diez meses, tras descubrir que los tubos encendidos de forma continua eran más fiables que los relés.

Colossus llegó a Bletchley Park en enero de 1944 y descifró su primer mensaje el 5 de febrero de 1944. La máquina leía el cifrado fotoeléctricamente desde bucles de cinta perforada e imprimía los resultados mediante una máquina de escribir automatizada con relés. Colossus II, terminada días antes del Día D en junio de 1944, operaba con 2.400 tubos a 25.000 caracteres por segundo — una frecuencia de pulsos cercana a la del primer microprocesador de Intel, más de 30 años después. Según Flowers, la máquina ya incorporaba rasgos de las computadoras modernas: pulsos de reloj, registros de desplazamiento, interrupciones, bucles, contadores y procesamiento en paralelo.

Al final de la guerra, diez Colossi funcionaban día y noche en dos edificios antibombas en Bletchley Park — el primer centro de computación electrónica del mundo, dirigido por Max Newman. La inteligencia de Tunny dio a los Aliados una visión sin igual de la estrategia alemana; si acortó la guerra aunque fuera seis meses, se salvaron millones de vidas. Tras la guerra, todas las máquinas salvo dos fueron destruidas bajo órdenes de secreto — solo quedaron, recordaba la operadora Dorothy Du Boisson, agujeros en el suelo.

El IEEE conmemora ahora Colossus con un IEEE Milestone y una ceremonia de dedicación el 29 de septiembre en Bletchley Park. La placa, situada frente al Block H, honra a las seis Colossi que operaron allí en 1944–45 y reconoce a Colossus como la primera aplicación exitosa a gran escala de la electrónica digital a la computación.