Prestó servicios como oficial médico en Australia, Palestina, Egipto, Nueva Guinea y Borneo, realizando curas a heridos en combate, aportando conocimientos en patología y tratando enfermos de malaria.En 1945 fue nombrado miembro de la Orden del Imperio Británico por su contribución en el combate a la malaria en Papúa Nueva Guinea.[2] Tras su servicio en el ejército fue contratado por Frank Macfarlane Burnet para trabajar en el Instituto de Investigación Médica Walter and Eliza Hall, en Melbourne.Los pocos conejos que sobrevivieron desarrollaron resistencia al virus por selección natural, por lo que la plaga no se erradicó completamente, aunque la población se redujo de forma importante.[3] Fenner fue nombrado director del John Curtin School of Medical Research entre 1967 y 1973.Trabajó allí hasta su retiro en 1979, y entonces se le nombró profesor emérito del John Curtin School of Medical Research.