Crucișătorul a rămas în apropierea Australiei până la mijlocul anului 1940, când a fost trimis în misiuni în estul Atlanticului, inclusiv la vânătoarea navelor germane și participarea la Operațiunea Menace. În timpul anului 1941, "Australia" a operat în apele de acasă și din Oceanul Indian, dar a fost realocată ca amiral al escadrilei ANZAC la începutul anului 1942. Ca parte a acestei forțe (care a fost ulterior redenumită Task Force 44, apoi Task Force 74), "Australia" a acționat în sprijinul operațiunilor navale și amfibiene ale Statelor Unite în întreaga Asia de Sud-Est până la începutul anului 1945, inclusiv implicarea în bătăliile de la Marea Coralilor
și insula Savo, debarcările amfibiene la Guadalcanal și Golful Leyte, și numeroase acțiuni în timpul campaniei din Noua Guinee. A fost forțată să se retragă în urma unei serii de atacuri kamikaze în timpul invaziei din Golful Lingayen. Prioritarea lucrărilor de șantier naval în Australia pentru navele Flotei britanice din Pacific a făcut ca crucișătorul australian să plece în Anglia pentru reparații, unde a fost la sfârșitul războiului.