W kwietniu 1940 ukończył kurs pilota zorganizowany w porcie lotniczym Lod. W tym samym roku zaciągnął się jako ochotnik do British Army. Wszedł do grupy pierwszych oficerów przydzielonych do Brygady Żydowskiej. Podczas II wojny światowej dosłużył się rangi kapitana. W 1946 odszedł z brytyjskiej armii i powrócił do Palestyny.
W 1947 Hagana wysłała go do Stanów Zjednoczonych, aby zastąpił Ja’akowa Doriego stojącego na czele delegacji starającej się zakupić sprzęt wojskowy i przekonać amerykańskich oficerów o pochodzeniu żydowskim do przyłączenia się do Hagany – udało się w ten sposób pozyskać Dawida Marcusa.
W lutym 1948 Dawid Ben Gurion wezwał go do powrotu i powierzył mu zadanie organizacji Korpusu Pancernego. W dniu 16 maja 1948 została sformowana 7 Brygada Pancerna, której dowódcą został Szamir. Podczas wojny o niepodległość dowodził w operacjach wojskowych Bin Nun Alef i Bin Nun Bet. Oba ataki na arabskie pozycje w rejonie Latrun zakończyły się porażką. Szamir dowodził także budową Drogi Birmańskiej, dzięki której dostarczono zaopatrzenie do oblężonej Jerozolimy z pominięciem Latrun.
Po wojnie zaproponowano mu funkcję Szefa Sztabu Generalnego Sił Obronnych Izraela, ale odmówił.