Ngày 1 tháng 1 năm 1901, đạt được liên minh của các thuộc địa sau một thập kỷ lên kế hoạch, thảo luận và bỏ phiếu. Thịnh vượng chung Úc được thành lập và trở thành một nước tự trị của Đế quốc Anh vào năm 1907. Lãnh thổ Thủ đô Liên bang (sau đổi tên thành Lãnh thổ Thủ đô Úc) được thành lập vào năm 1911 để làm địa điểm của thủ đô liên bang tương lai- Canberra. Trong khi Canberra được xây dựng, Melbourne là nơi tạm thời đặt trụ sở chính phủ từ năm 1901 đến năm 1927. Quyền kiểm soát Lãnh thổ phương Bắc được chuyển từ chính phủ Nam Úc sang nghị viện liên bang vào năm 1911. Năm 1914, Úc cùng Anh Quốc chiến đấu trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, với sự ủng hộ của Đảng Tự do Thịnh vượng chung đang chuyển giao và Đảng Lao động Úc đang tiếp nhận chính phủ. Úc tham gia trong nhiều trận chiến lớn tại Mặt trận phía Tây. Trong số khoảng 416.000 người từng phục vụ, khoảng 60.000 chết và 152.000 bị thương. Nhiều người Úc nhìn nhận thất bại của Quân đoàn Úc và New Zealand tại Gallipoli là mốc quốc gia đản sinh, đó là hành động quân sự lớn đầu tiên của Úc.Chiến dịch đường Kokoda được nhiều người nhìn nhận là một sự kiện định nghĩa quốc gia tương tự trong Chiến tranh thế giới thứ hai.