В мае того же года Лоуренс присоединился к принцу Фейсалу из Мекки (будущему королю Ирака Фейсалу I), вставшему во главе Арабской освободительной армии, и подсказал ему, как, перерезав в ряде мест Хиджазскую железную дорогу, снабжавшую турецкий гарнизон в Медине, лишить подвижности превосходящие турецкие силы. В ходе этой кампании Лоуренс получил 32 ранения. 6 июля 1917 года формированию Лоуренса, Ауды и Фейсала, при поддержке британского флота, удалось взять Акабу, что существенно помогло британским частям, предпринявшим в это же время наступление в Палестине.

Занятие Акабы позволило наладить снабжение арабов со складов Антанты, в арабских войсках появились технические специалисты, в интересах арабов действовала английская авиация; в свою очередь арабы тактикой мелких нападений заставляли держаться рассредоточенными на большой площади большое количество турецких сил, доставляли войскам генерала Эдмунда Алленби разведывательную информацию.

8 июня 1916 года шериф Хусейн поднял восстание. У него было 50 тысяч человек, однако лишь 10 тысяч ружей. При поддержке флота Антанты, установившего контроль над Красным морем, 10 июня арабы атаковали порт Джидда, и 16 июня османский гарнизон капитулировал. К концу сентября арабы взяли ряд прибрежных городов, однако прямая атака на Медину в октябре 1916 года была отбита турецкими войсками.
Британское правительство отправило к арабам капитана Томаса Эдварда Лоуренса, который обеспечил им поддержку Королевского флота при обороне Янбу в декабре. 
3 января 1917 года Фейсал ибн Хусейн с 5100 всадниками на верблюдах, 5300 пехотинцами, 4 горными пушками, 10 пулемётами и 380 вьючными верблюдами отправился на север вдоль Красного моря к городу аль-Вадж. В то время как турецкий гарнизон приготовился к обороне от атаки с юга, десант из 400 арабов и 200 английских моряков 23 января 1917 года атаковал город с севера. Через 36 часов гарнизон сдался, и турки предпочли отойти от Мекки на более выгодные для обороны позиции у Медины, разместив гарнизоны вдоль Хиджазской железной дороги. Силы арабов возросли до 70 тысяч человек, у них на вооружении стало уже 28 тысяч ружей.

В сентябре 1918 года Алленби отвёл арабским партизанам важную роль при планировании сражения при Мегиддо. Когда силы Антанты атаковали турецко-германские позиции с фронта, арабы внезапным ударом в тылу перерезали все три железные дороги, лишив турок возможности получить подкрепления или отступить.
30 сентября 1918 года арабские всадники на верблюдах подошли к Дамаску, и обнаружили, что арабские националисты из числа жителей города уже подняли флаги арабского восстания. На следующий день в город вступила Австралийская лёгкая кавалерия.

В 1919 году он принял участие в Версальской мирной конференции, где безуспешно выступал в поддержку требования арабов о предоставлении им независимости, одновременно сочувствовал стремлению евреев создать национальное государство. Переговоры завершились неудачей из-за отказа арабов признать британский мандат над Ираком и Палестиной и французский мандат над Сирией.

В результате последовавших беспорядков на Ближнем Востоке министр по делам колоний Уинстон Черчилль в 1922 году предоставил Лоуренсу фактически полную свободу действий при подготовке мирного соглашения по Ближнему Востоку. Тем временем Лоуренс был захвачен написанием книги «Семь столпов мудрости» (Seven Pillars of Wisdom), рассказа очевидца об арабском восстании.

Доведя то и другое до завершения, Лоуренс, по собственному желанию, был зачислен рядовым под фамилией Росс в ВВС Великобритании. Через несколько месяцев его отправили в отставку после того, как один из офицеров выдал газетчикам его истинное имя.

В марте 1923 года, взяв фамилию Шоу, Лоуренс поступил в Королевские танковые части, а в свободное время испытывал новые модели мотоциклов. В 1925 году ему вновь разрешили поступить в военно-воздушные силы. Следуя совету своего друга Бернарда Шоу, он продолжал работу над «Семью столпами мудрости» и в 1926 году выпустил книгу в виде прекрасно оформленного издания. Чтобы окупить расходы на публикацию, в 1927 году выпустил сокращённый вариант под названием «Восстание в пустыне» (Revolt in the Desert). Эта книга имела огромный успех во многих странах мира.

В 1930—1935 годах Лоуренс участвовал в работе по модернизации скоростных военных судов в Саутгемптоне. В 1932 году был опубликован его перевод «Одиссеи» Гомера. Срок его службы в ВВС истек в феврале 1935 года, а 19 мая того же года Лоуренс скончался в Мортоне от последствий мотоциклетной аварии (по официальной версии). Это случилось рядом с его домом близ Уэрхэма.

(Кстати, мотоцикл был нестандартный, а один из самых мощных в мире, сделанный под спецзаказ.)
Вечером Лоуренс заехал на почту и отправился обратно. Подъезжая к своему дому, мотоциклист резко свернул в сторону, чтобы не налететь на мальчишек на велосипедах, вылетел из седла и ударился головой о край тротуара. Свидетели подоспели к месту происшествия слишком поздно, когда Лоуренс был уже при смерти. Через неделю он скончался. Ему было всего 46 лет.

Ему посвящён один из самых известных биографических фильмов в истории кино: «Лоуренс Аравийский». Кинофильм Дэвида Лина о Томасе Эдварде Лоуренсе и событиях Арабского восстания 1916—1918 годов. Фильм удостоен семи премий «Оскар», в том числе за лучший фильм. Эта 3,5-часовая лента 1962 года сделала начинающих актёров Питера О’Тула и Омара Шарифа мировыми кинозвёздами первой величины.

Фильм является рассказом о событиях жизни офицера британской разведки Т. Э. Лоуренса, работавшего в годы Первой мировой Войны в Сирии в активном взаимодействии с арабскими кочевниками и получившим по этой причине прозвище «Аравийский». Лоуренс активно внедрился к арабам, проникся их духом и по сути возглавил партизанскую войну арабов против Османской империи (т. н. «Войну в пустыне»). Сценарий основан на автобиографическом бестселлере Лоуренса «Семь столпов мудрости», а также на исторических исследованиях биографов Лоуренса.

Лоуренс просто ненавидел свою славу и внимание со стороны средств массовой информации. Его повсеместно превозносили, как одного из героев Первой мировой войны. Лоуренс стал, возможно, первой в мире медиа-знаменитостью, поскольку пресса постоянно писала о нем. Тем не менее, он не хотел этой всей славы и даже вступил в Королевские ВВС под фальшивым именем, чтобы скрыться от внимания толпы. Но в течение нескольких месяцев пресса нашла его и там.

Причиной такого отвращения к популярности, как полагают современные исследователи, являлось его глубокое чувство вины по поводу собственных достижений. Как было ясно видно из его писем, он думал, что арабское восстание было полностью провальным. Таким образом, он считал себя неудачником, несмотря на то, что общественное мнение было другим.