Po niemal trzech miesiącach podróży, z krótkim postojem 5 maja w Darwin, przybyły do Sydney 24 maja 1914 roku. Rejs ten, niemający precedensu w krótkiej historii okrętów podwodnych, był uznany za wydarzenie historyczne i przyciągnął uwagę światowej opinii publicznej.
Pierwszym i jedynym dowódcą AE1 był komandor podporucznik Thomas F. Besant z Royal Navy, jego zastępcą porucznik C. L. Moore (również z Royal Navy), a drugim oficerem porucznik L. Scarlett z Royal Australian Navy. Załoga składała się mniej więcej po połowie z marynarzy obu flot.
Pierwszym zadaniem obydwu okrętów podwodnych po rozpoczęciu działań wojennych w sierpniu 1914 roku było patrolowanie rejonu niemieckich kolonii na Pacyfiku: Karolin, Nauru, Nowej Brytanii i Nowej Gwinei. We wrześniu AE1 i AE2 weszły w skład australijskich sił ekspedycyjnych, które zaatakowały Rabaul. 11 września Australijczycy desantowali oddziały na Nowej Brytanii, 13 września niemiecki garnizon kolonii skapitulował. Następnego dnia AE1 wraz z niszczycielem „Parramatta” patrolował akwen w pobliżu Rabaulu, pomiędzy Cape Gazelle na Nowej Gwinei a Wyspami Księcia Jorku. Wieczorem nie powrócił do portu ani nie otrzymano odeń żadnego sygnału. Wszczęte poszukiwania nie przyniosły rezultatu i okręt został uznany za utracony wraz z całą, 35-osobową załogą.