Pouco depois da eclosão da Segunda Guerra Mundial em setembro de 1939, o Tenente-General Sir Thomas Blamey nomeou Vasey para o estado-maior da 6.ª Divisão. Em março de 1941, Vasey assumiu o comando da 19.ª Brigada de Infantaria, que liderou na Batalha da Grécia e na Batalha de Creta. Regressando à Austrália em 1942, Vasey foi promovido a major-general e tornou-se vice-chefe do Estado-Maior. Em setembro de 1942, ele assumiu o comando da 7.ª Divisão, combatendo contra os japoneses na campanha Kokoda Track e na Batalha de Buna-Gona. Em 1943, ele embarcou na sua segunda campanha na Nova Guiné, liderando a 7.ª Divisão no desembarque em Nadzab e na campanha subsequente em Finisterre Range.