Fast zwanzig Jahre verblieb Vasey im Rang eines Majors und diente auf Stabsstellen in Australien und bei der indischen Armee. Kurz nach Ausbruch des Zweiten Weltkriegs im September 1939 berief ihn Generalleutnant Sir Thomas Blamey in den Stab der 6. Division. Im März 1941 übernahm Vasey das Kommando über die 19. Infanterie-Brigade, die er während des Balkanfeldzuges in der Schlacht um Kreta führte. 1942 kehrte Vasey nach Australien zurück und wurde zum Generalmajor befördert und zum stellvertretenden Generalstabschef ernannt. Im September 1942 übernahm er das Kommando der 7. Division und kämpfte in der Kokoda-Track-Kampagne und in der Schlacht um Buna-Gona-Sanananda gegen die Japaner. 1943 leitete er beim zweiten Feldzug in Neuguinea die 7. Division bei der Landung in Nadzab und der anschließenden Kampagne von Finisterre Range. Vasey trank viel und wurde im Februar 1944 in Neuguinea mit einer Hauterkrankung ins Krankenhaus eingeliefert und im März 1944 erneut in Australien mit einer Infektion der Atemwege. Im Juni 1944 erkrankte er schwer an Malaria und akuter peripherer Neuropathie. Im Juli hatte sich sein Gesundheitszustand derart verschlechtert, dass er nach Australien ausgeflogen werden musste und mit seinem Ableben gerechnet wurde.