24 kwietnia 1915 roku Streeton wstąpił do Australian Army Medical Corps, po czym został wysłany do Wandsworth, gdzie przez najbliższe dwa lata pracował jako sanitariusz. Otrzymał honorowy stopień porucznika i tytuł honorowego artysty wojennego (1918). Dwa lata spędził we Francji dokumentując dla rządu Commonwealthu działania na froncie zachodnim. Jego wojenne pejzaże przedstawiały spustoszenie terenu, ale unikały pokazywania tragedii i dramatu ludzkiego cierpienia. W lipcu 1919 roku w londyńskim Alpine Club artysta zaprezentował serię obrazów wojennych zatytułowaną Z Australijczykami w bitwie nad Sommą. Po wojnie z rodziną odwiedził Australię. W 1922 roku powrócił do Londynu, a w 1923 wyjechał ponownie w Australii.
Australia (1923–1943) Kupił dom w Toorak, a w Olindzie w Górach Dandenong zbudował letni domek. W czasie gdy przyjeżdżał do Olindy lub mieszkał w niej, namalował wiele panoramicznych pejzaży, w tym Złote popołudnie w Olindzie (ok. 1924) i Widok Olindy z posiadłości Farmerów (ok. 1928). Malował również sielskie motywy lokalne oraz liczne martwe natury, w tym róże, które rosły w jego ogrodzie. Odbywał wyprawy malarskie do wielu miejsc w Australii. W 1928 roku otrzymał nagrodę Wynne za pejzaż Popołudniowe światło w Dolinie Goulburn.