W kwietniu 1912 otrzymał stopień Oficera Sztabu 3 Stopnia w Ministerstwie Wojny, a w marcu 1913 otrzymał awans na kapitana (Captain).
I wojna światowa Gdy rozpoczęła się I wojna światowa Wavell pracował jako oficer sztabowy. Został wysłany do Francji i wziął udział w walkach na froncie zachodnim. Początkowo pełnił obowiązki Oficera Sztabu 2 Stopnia w dowództwie Brytyjskiego Korpusu Ekspedycyjnego, jednak już w listopadzie 1914 został szefem sztabu 9 Brygady Piechoty. W dniu 22 kwietnia 1915 ożenił się z Eugenie Marie Quirk. Mieli czworo dzieci.
Podczas II bitwy pod Ypres w 1915, Wavell został ciężko raniony i stracił lewe oko. W grudniu został przeniesiony do Sztabu Generalnego. W październiku 1916 otrzymał awans na majora (Major) i został Oficerem Sztabu 1 Stopnia. Następnie został przydzielony jako oficer łącznikowy armii rosyjskiej na Kaukazie. W czerwcu 1917 otrzymał brevet podpułkownika (Lieutenant-Colonel) i otrzymał przydział do sztabu Egipskich Sił Ekspedycyjnych. W styczniu 1918 został asystentem adiutanta Zastępcy Kwatermistrza Generalnego. W marcu 1918 przyjechał do Palestyny, gdzie pracował w sztabie XX Korpusu, zdobywając doświadczenie bojowe pod rozkazami gen.