Blamey bergabung dengan Angkatan Darat Australia sebagai prajurit reguler pada 1906, dan masuk Staff College di Quetta. Pada Perang Dunia Pertama, ia ikut dalam pendaratan di Teluk Kecil Anzac pada 25 April 1915, dan menjabat sebagai perwira staf dalam Kampanye Gallipoli. Ia kemudian bertugas pada Front Barat. Ia naik pangkat menjadi brigadir jenderal, dan menjabat sebagai ketua staf Korps Australia dibawah pimpinan Letnan Jenderal Sir John Monash, yang ia sebut sebagai faktor dalam keberhasilan Korps tersebut dalam Pertempuran Hamel, Pertempuran Amiens dan Pertempuran Garis Hindenburg.