Con lo scoppio della prima guerra mondiale, Gillies fu arruolato nel Royal Army Medical Corps con il grado di Capitano e fu inviato a Wimereux in Boulogne, dove si occupò di interventi di chirurgia generale. Qui conobbe il dentista Sir Charles Valadier, il quale voleva istituire un'unità di chirurgia maxillo-facciale per i soldati feriti dalle schegge dei proiettili. Il problema della chirurgia facciale aveva un peso notevole in questo periodo poiché l'artiglieria pesante, i gas tossici e le tecniche di combattimento adottate nel conflitto producevano ferite di notevole gravità. I chirurghi del fronte, prima dell'apertura di tale unità, non curavano adeguatamente questi infortuni, suturando assieme i pezzi di pelle rimanenti. In questo modo, quando si assestava la cicatrice, la carne si irrigidiva e provocava orribili smorfie. Inoltre, le forme assunte dalla pelle causavano molteplici problemi legati alla vista e alla respirazione.