Theresa May använde ett tal i Washington för att uppmana Storbritanniens partner i fem ögons säkerhetsallians - USA, Kanada, Australien och Nya Zeeland - att samarbeta mot terrorism.
May efterlyste ett bättre informationsutbyte och ett mer grundligt utbyte av detaljer om finansiering av terrorism.
Hon sade att kampen mot terrorismen är "vår generations utmaning".
May uppmanade Storbritanniens partner i alliansen Five Eyes att utvidga "det framgångsrika samarbetet mellan våra länder i frågor om nationell säkerhet som vi har byggt upp under de senaste årtiondena".
"Jag är tydlig med att besegra terrorismen kräver ett globalt svar, och att vi inte kommer att lyckas genom att agera isolerat", sade May.
Hon utmanade alliansen till:
"Extremism sprider, hotar och tar liv, inte bara i våra länder utan i andra länder. Den frodas i den oordning som skapas av bräckliga och sviktande tillstånd.
– Det bidrar till, och i vissa fall utnyttjar, massmigration. Den vänder den moderna teknikens fördelar till dess förvridna ändar, tillade hon.
Rädslan har tidigare väckts för att militanter från den så kallade islamiska statsgruppen kan försöka komma in i Europa och posera som flyktingar.
Förra månaden sades det i en rapport från EU:s polisbyrå Europol att det inte fanns några "konkreta bevis" för att militanterna använde flyktingströmmen för att ta sig in obemärkt, men det sades att det fanns rapporter om att flyktingcentra var "speciellt riktade" av islamiska extremistrekryterare.
Extremism bidrar till och utnyttjar massmigration, har hemsekreteraren varnat.