1939 m. spalio mėn. Milsas buvo paskirtas į antrą Australijos imperatoriškąją kariuomenę ir tarnavo 6-ajame divizijos žvalgybos kavalerijos pulke. Bardijos mūšyje
1941 m. Sausio mėn. Jis vadovavo trims "Bren" ginklų vežėjų daliniams ir buvo apdovanotas kariniu kryžiumi už drąsą lauke. Per Sirijos invaziją tais metais birželio mėnesį jis buvo apdovanotas kariniu kryžiumi. Milsas buvo pirmasis iš penkiolikos Australijos karių, kurie per Antrąjį pasaulinį karą gavo šį apdovanojimą. 1941 m. birželį jis buvo paaukštintas į kapitoną, o 1942 m. vasarį - į majorių, o 1943 m. kovo mėn. buvo paaukštintas į laikiną pulkininko pavaduotoją ir paskirtas 2/5-ojo šarvuotojo pulko vadu. 1944 m. gegužę Millsas perėmė komandą 2/4-ojo šarvuotojo pulko ir tarnavo Madange, Naujojoje Gvinėjoje. 1946 m. vasario mėn. jis atsistatydino nuo pulko vadovavimo ir kovo 27 d. buvo perkeltas į pareigūnų rezervą.