A segunda fase inicia-se em 1944, após o contato com Hans-Joachim Koellreutter. A técnica neoclássica é substituída pelo dodecafonismo e as composições da fase anterior são excluídas de seu catálogo.3 Nesse período, dedica-se principalmente à música de câmara, que poderia ser interpretada pelos integrantes do Música Viva em seus concertos e transmissões radiofônicas, pois não há no Brasil orquestras dispostas a executar obras de vanguarda (como são então chamadas as composições desvinculadas do tradicional sistema tonal europeu). O primeiro trabalho dodecafônico de Guerra-Peixe, a Sonatina, para flauta e clarinete, 1944, desvencilha-se de qualquer influência da música popular, procedimento adotado nas obras seguintes, que também evitam o ritmo regular por meio de frequentes mudanças de compasso e da ausência de um pulso. Disso resultam obras complexas, como Noneto, 1945, uma das mais significativas dessa fase, e Quarteto Misto, 1945, cujas dificuldades técnicas são tantas que, mesmo após vários ensaios no Rio de Janeiro e em Buenos Aires, não chega a ser executada.