Avant 1914, l'Australie disposait seulement des forces terrestres pour assurer sa défense. Une petite armée régulière fut formée en 1901 et il avait aussi une milice de volontaires à temps partiel (45 000 hommes en 1914). Les hommes en âge de combattre devait recevoir régulièrement un entraînement militaire minimum. Le 3 août 1914, le gouvernement australien proposa l'envoi de 20 000 hommes à la Grande-Bretagne. En conséquence, une nouvelle force de volontaires fut créée : l'AIF (Australian Imperial Forces).

Cette armée bénéficia d'une campagne de recrutement intensive et de l'enthousiasme populaire pour la guerre. Le premier transport de troupe de l'AIF et la Nouvelle-Zélande quitta l'Australie de l'ouest (Western Australia) le 7 novembre 1914 et un second convoi partit le 31 décembre. Le recrutement déclina à partir de 1915, mais la conscription fut toujours rejetée à part par les nationalistes britanniques les plus extrémistes. Une population d'environ 5 millions envoya 322 000 volontaires. Parmi eux, il y eut 280 000 victimes (incluant près de 60 000 morts), Une des plus forts taux de pertes connu par une armée nationale.

Les forces d'outre-mer étaient composée de 5 divisions australiennes. Avec les forces néo-zélandaises et quelques unités britanniques, elles formèrent l'Australian and New Zealand Army Corps (ANZAC) jusqu'à la fin de 1917. Après, il n'y eut plus simplement qu'un "corps australien". Les ANZAC ou les diggers  - leur surnom après la bataille de la Somme  - dérogeaient souvent à l'étiquette militaire, ce que beaucoup d'officiers britanniques n'arrivaient pas à accepter. Pour autant, vers 1918, les Australiens était souvent considérés comme faisant partie des meilleurs troupes de combat.

Les unités australiennes furent d'abords envoyées en Egypte pour s'entraîner, certaines participèrent à la défense de Suez. Leur première grande action fut Gallipoli en 1915, où elles montrèrent leur valeur militaire. L'AIF arriva en France en 1916 où elle prit part à une série de campagnes sur le front ouest jusque 1918. Sous les ordres du général australien John Monash à partir de mai 1918, les Australiens menèrent des contre-offensives sur le secteur central du front de la bataille de Hamel jusqu'à peu avant l'Armistice. La cavalerie australienne prit d'abord part au combat démontée  à Gallipoli et en France puis elle fut envoyée en Palestine en 1917-1918 où elle joua un rôle majeur dans les victoires d'Allenby.

La flotte australienne (Royal Australian Navy) était devenue indépendante en 1909. En échange, le gouvernement australien devait  équiper des navires de guerre pour qu'ils soit disponibles pour la défense de l'empire en cas de guerre. Cette force était composée d'un croiseur de combat moderne, de trois autres croiseurs, de six destroyers et de deux vieux croiseurs "de défense". Au cours des opérations navales aux Dardanelles, les deux sous-marins australiens furent perdus. L'Australian Flying Corps (AFC) fut fondé en 1914 et collabora avec le Royal Flying Corps pendant la guerre. L'AFC fut démantelé en 1919 et reformé sous le nom de Royal Australian Air Force en 1921.