חמש דיוויזיות חיל רגלים של ה-AIF עזבו את מצרים במרץ 1916 והשתפו בקרבות בצרפת ובבלגיה. הגייס הראשון של אנזא"ק התמקם באזור שקט בצפון צרפת ב-7 באפריל 1916 ובשנתיים וחצי הבאות ה-AIF השתתף ברוב הקרבות העיקריים בחזית המערבית וזכה למוניטין מעולה. על אף שחסך מעצמו את היום הראשון ההרסני של הקרב על הסום, בתוך כמה שבועות ארבע דיוויזיות אוסטרליות הצטרפו לקרב. הדיוויזיה החמישית, שהוצבה באגף השמאלי, הייתה הראשונה שנכנסה לפעולה במהלך הקרב על פורמל (Fromelles) ב-19 ביולי 1916 בסובלה 5533 אבדות ביום אחד. הדיוויזיה הראשונה נכנסה לקו ב-23 ביולי בתוקפה את פוזייר (Pozieres) ועד אשר הם הוחלפו על ידי הדיוויזיה השנייה ב-27 ביולי הם ספגו 5286 אבדות. חוות מוקט (Mouquet) הותקפה באוגוסט שם היו 6300 אבדות. עם נסיגתו של ה-AIF מהסום, כדי להתארגן מחדש, הסתכמו אבדותיו ב-23,000 הרוגים ב-45 ימים בלבד.
במרץ 1917 הדיוויזיות השנייה והחמישית הדפו את הגרמנים מעבר לקו הינדנבורג, בלוכדם את העיר בפום (Bapaume). ב-15 באפריל הדיוויזיה הרביעית תקפה את קו הינדנבורג בקרב הנורא בבולקור (Bullecourt) ורשמה 3000 הרוגים ו-1170 שבויים. ב-15 באפריל הדיווזיות הראשונה והשנייה הותקפו ליד לנגיקורט (Lagnicourt) ונאלצו לנטוש את העיירה לפני שכבשו אותה בשנית. הדיוויזיה השנייה לקחה חלק בקרב השני על בלקור שהחל ב-3 במאי והצליחה לכבוש חלקים מקו הינדנבורג ולהחזיק בהם עד שהוחלפה על ידי הדיוויזיה הראשונה. לבסוף, ב-7 במאי הדיוויזיה החמישית החליפה את הדיוויזיה הראשונה ונשארה שם עד סיום הקרב באמצע מאי. כל המהלכים הללו גבו את חייהם של 7482 אוסטרלים.
ב-7 ביוני 1917 הגייס השני של אנזא"ק, יחד עם כוחות בריטים, פתח במבצע בפלנדריה כדי לחסל טריז מדרום לאיפר (Ypres) שבדרום בלגיה. המתקפה החלה עם פיצוץ מטען של כמעט חצי טון חומרי נפץ שהונחו במנהרות שנחפרו במשך שנתיים על ידי הבריטים מתחת לרכס מסין (Messines) והרס את החפירות הגרמניות. ההתקדמות הייתה ללא התנגדות ולמרות מתקפת נגד גרמנית ביום השישי לקרב, הוא היה מוצלח. אבדות האוסטרלים במהלך קרב מסין הסתכמו בכמעט 6800 הרוגים. הגייס הראשון של אנזא"ק לקח חלק בקרב השלישי על איפר כחלק מהמערכה שנועדה ללכוד את מישור גלווה (Gheluvelt) בין ספטמבר ונובמבר 1917. התקפות יחידות התרחשו במקומות נוספים באזור ובמשך 8 שבועות ספגו האוסטרלים 38,000 הרוגים.
ב-21 במרץ 1918 הצבא הגרמני שיגר את מתקפת האביב שלו במאמץ אחרון לנצח במלחמה, בהציבם 63 דיוויזיות לאורך קו חזית של 110 ק"מ. בעוד בעלות הברית נסוגים לאחור, הדיוויות השלישית והרביעית מיהרו דרומה לאמיין על הסום. המתקפה נמשכה על פני חמשת החודשים הבאים וכל חמש הדיוויזיות של ה-AIF בצרפת היו מעורבות בניסיון לעצור אותה. בסוף מאי הגרמנים התקדמו עד למרחק של 80 ק"מ מפריז. במשך זמן זה האוסטרלים נלחמו בשורה של קרבות. באחד הקרבות בהאמל (Hamel) מפקד הכוחות האוסטרלים, לוטננט גנרל ג'ון מונש שילב בהצלחה כוחות רבים, כולל מטוסים, ארטילריה ושריון. הייתה זו הפעם הראשונה שנוהל קרב בצורה כזאת.
המתקפה הגרמנית נעצרה באמצע יולי ולאחריה החלה הפוגה קצרה, שבמהלכה האוסטרלים יזמו סדרה של פשיטות שקטות. בעלות הברית החלו עד מהרה את המתקפה שלהם, מתקפת מאה הימים, שסיימה את המלחמה. המתקפה שהחלה ב-8 באוגוסט 1918 כללה ארבע דיוויזיות שתקפו באמיין (Amiens). על ידי שימוש בטקטיקה משולבת כפי שפותחה קודם לכן בהאמל, הישגים משמעותיים הושגו במה שנודע כ"יום השחור" של הצבא הגרמני. המתקפה המשיכה 4 חודשים ובמהלך הקרב השני על הסום, הגייסות האוסטרלים נלחמו במספר קרבות עד שהמלחמה הסתיימה עבורם ב-5 באוקטובר 1918 במונטברהין (Montbrehain). ה-AIF סיים את תפקידו עם הכרזת שביתת הנשק ב-11 בנובמבר 1918.
מתוך 416,806 אוסטרלים שהתגייסו במהלך המלחמה ומתוך 333,000 שנשלחו מעבר לים, 61,508 נהרגו בקרב ו-155,000 נפצעו. הוצאות המלחמה של ממשלת אוסטרליה הגיעו לסכום של 376,993,052 לי"שט.
המלחמה השפיעה עמוקות על החברה האוסטרלית גם באופנים נוספים. להרבה אוסטרלים, מעורבותה של האומה במלחמה, נראית כסמל לעלייתה כשחקנית על הבמה הבינלאומית, בעוד שהרבה מושגים על דמות האוסטרלי והלאומיות שקיימים עד היום, מקורם במלחמה. 64 אוסטרלים עוטרו בצלב ויקטוריה במהלך מלחמת העולם הראשונה.
בין מלחמות העולם.
מלחמת האזרחים ברוסיה 1918 - 1919.
מלחמת האזרחים ברוסיה החלה לאחר שממשלת המעבר הרוסית התמוטטה והמפלגה הבולשביקית תפסה את השלטון באוקטובר 1917. לאחר סיומה של מלחמת העולם הראשונה, מעצמות המערב, כולל בריטניה, התערבו, בנותנם סיוע לכוחות הצבא הלבן הפרו-צארי אנטי-בולשביקי. אף על פי שממשלת אוסטרליה סירבה להקצות כוחות, אוסטרלים רבים ששירתו בצבא הבריטי נעשו מעורבים בלחימה. מספר קטן של יועצים שירתו בצבא הלבן במסגרת "כוח המשלוח לצפון רוסיה" (North Russian Expeditionary Force - NREF). בהמתינם באנגליה לשובם הביתה, כ-150 אוסטרלים התגייסו לכוח הבריטי "כוח ההצלה לצפון רוסיה" (North Russia Relief Force - NRRF, במסגרתו היו מעורבים בכמה קרבות וכמה מהם נהרגו.
משחתת של הצי המלכותי האוסטרלי אף הייתה מעורבת לזמן קצר בהובילה משלחת מודיעינית בים השחור בסוף 1918. אוסטרלים אחרים שירתו כיועצים למשלחת הצבאית הבריטית לגנרל הצבא הלבן אנטון דניקין (Anton Denikin) בדרום רוסיה, ויועצים אחרים שימשו אצל האדמירל אלכסנדר קולצ'ק בסיביר.
חזית נוספת במלחמה זו שבה השתתפו האוסטרלים הייתה בקווקז. כוח משותף אוסטרלי-קנדי היה מעורב בניסיון להגן על שדות הנפט של באקו ומאוחר יותר המשיך לאיראן. באותה תקופה לטשה גם האימפריה העות'מאנית את עיניה לאזור זה ובמקרה זה נוצרה שותפות אד-הוק בין מעצמות ההסכמה לבין הבולשביקים. בסופו של דבר נכבשה באקו בספטמבר 1918 על ידי העות'מאנים, אך הם פינו אותה באוקטובר-נובמבר ואז הסתיימה שותפות זו.
ניתן להניח שהמניעים של האוסטרלים שהתנדבו למערכה זו לא היו לאומיים כפי שהייתה ההתנדבות למלחמת העולם הראשונה ולמערכה זו לא הייתה השפעה על המאמץ המלחמתי בבית. האבדות האוסטרליות במלחמה זו הסתכמו ב-10 הרוגים וב-40 פצועים.
מלחמת האזרחים בספרד 1936 - 1939.
מספר קטן של מתנדבים אוסטרלים נלחמו עם שני הצדדים במלחמת האזרחים בספרד, ורובם תמכו בכוחות הרפובליקנים במסגרת הבריגדות הבינלאומיות. האוסטרלים סופחו לגדודים שמקורם היה בארצות אחרות ולא נוצרו יחידות אוסטרליות עצמאיות. רובם היו רדיקלים בעלי מניעים אידאולוגים. אחרים היו מהגרים מספרד ששבו לארץ מולדתם כדי להילחם שם. לפחות 66 אוסטרלים התנדבו.
המלחמה עוררה התעניינות רק בקרב חוגים כמו המפלגה הקומוניסטית של אוסטרליה ובקרב האיגודים המקצועיים. ממשלת אוסטרליה שמרה על נייטרליות. אלה שנלחמו לצדם של הלאומנים של פרנקו עשו זאת בעיקר על בסיס אידאולוגיה אנטי-קומוניסטית ופחות מתוך אהדה ללאומנים. בכל מקרה מדובר על התגייסות כבודדים. השירות בצבא זר היה אז אסור על פי החוק, אך מאחר שהממשלה לא קיבלו כל דיווח על אנשים שנוסעים לספרד כדי להתגייס, לא ננקטה שום פעולה בנושא. ידוע על לפחות 14 איש שנהרגו.
מלחמת העולם השנייה 1939 - 1945.
אירופה והמזרח התיכון.
אוסטרליה הצטרפה למלחמת העולם השנייה ב-3 בספטמבר 1939. בנקודת זמן זו הצבא האוסטרלי היה קטן ולא ערוך כלל למלחמה. גיוס לכוח האוסטרלי האימפריאלי השני (2AIF) החל באמצע ספטמבר. בעוד שלא ניכר זרם עצום של מתנדבים כמו במלחמה הקודמת, כמות גדולה יחסית של אוסטרלים בגיל הגיוס התייצבו עד אמצע 1940. ארבע דיוויזיות חיל רגלים נוצרו במהלך 1939 ו-1940 ושלושה מתוכן נשלחו למזרח התיכון. המשאבים של חיל האוויר המלכותי האוסטרלי וכוח האדם שלו השתלבו בעיקר במסגרת "תוכנית אימוני האוויר של חבר העמים הבריטי" (EATS) שבה אומנו כ-28,000 אוסטרלים במהלך המלחמה.
ההתנסות הקרבית העיקרית הראשונה של כוחות אוסטרלים הייתה כנגד כוחות איטלקים בים התיכון ובצפון אפריקה. במהלך 1940 הסיירת הקלה "סידני" (HMAS Sydney) וחמש משחתות ישנות (שכונו על ידי שר התעמולה הנאצי יוזף גבלס, "צי גרוטאות המתכת", כינוי שאומץ בחיבה על ידי מלחי הצי), לקחו חלק בסדרה של פעולות כחלק מהצי המלכותי הבריטי בים התיכון והטביעו כמה ספינות מלחמה איטלקיות. הצבא השתתף בקרב לראשונה בינואר 1941, כאשר הדיוויזיה השישית השתתפה במבצע מצפן בצפון אפריקה. הדיוויזיה תקפה וכבשה את ברדיה שבלוב ב-5 בינואר ואת טוברוק ב-22 בינואר עם התקדמותו של קורפוס אפריקה בפיקודו של ארווין רומל לאל עלמיין נוצר טריז בין טוברוק לבין גבול מצרים שגרם לכוח של כ-27,000 מחיילי בעלות הברית שרובם נמנו על הדיוויזיה האוסטרלית התשיעית, להיות במצור במשך 240 יום. הכוח הנצור הגן בגבורה על עיר הנמל האסטרטגית ועמידתם העיקשת של האוסטרלים גרמה לרומל לתסכול רב והוא נאלץ למעשה לנהל שתי חזיתות, אחת מול הכוחות שניצבו על גבול מצרים ושנייה מול מגיני טוברוק שקיבלו אספקה דרך הים. הדיוויזיה השישית לקחה חלק במרדף אחר הצבא האיטלקי וכבשה את בנגזי ב-4 בפברואר. בסוף פברואר הם הועברו ליוון והוחלפו על ידי הדיוויזיה התשיעית.