Самолеты FE.2a появились на фронте в мае 1915 г. - их получила 6-я эскадрилья Королевского летного корпуса. Аэропланы применялись в качестве эскортных - для сопровождения разведчиков BE.2. В январе 1916 г. во Францию прибыла 20-я эскадрилья - первая часть, вооруженная FE.2b. Та же эскадрилья стала первой, получившей самолеты FE.2d - 12 таких машин прибыло в часть 1 июня 1916 г. Самолеты эксплуатировались в истребительно-разведывательных эскадрильях, а также в частях ПВО Великобритании. На пике боевого применения FE.2b и FE.2d служили в 16 эскадрильях Экспедиционных сил во Франции и в 6 эскадрильях ПВО.
Несмотря на довольно большие размеры и массу, FE.2 оказался опасным противником для истребителей-монопланов "Фоккер". Экипажи FE.2b, проигрывая "Эйндеккерам" в маневренности самолетов, превосходили их в маневре огнем за счет подвижных стрелковых установок.
Именно "Эйндеккер" стал первой жертвой 20-й эскадрильи - 7 февраля 1916 г. он был сбит экипажем в составе лейтенантов Г.П.С. Рейда (G.P.S. Reid) и С. Биллинга (S. Billinge).
Лучший ас кайзеровской авиации начального периода войны Макс Иммельман (Max Immelmann) погиб 18 июня 1916 г. в бою над Ленсом с группой FE.2b из 25-й эскадрильи. Британцы приписывают эту победу экипажу в составе пилота Дж.П. МакКаббина (G.P. McCabbin) и наблюдателя Дж.Х. Уоллера (G.H. Waller). Однако, по немецким данным, причиной гибели Иммельмана стал отстрел лопастей винта собственным пулеметом из-за неисправности синхронизатора либо огонь с земли.
Появление осенью 1916 г. на фронте новых немецких истребителей-бипланов "Хальберштадт" и "Альбатрос" привело к тому, что FE.2 уже не могли использоваться в роли истребителей с надлежащей эффективностью. В апреле 1917 г. они были сняты с наступательных операций. В столкновениях с немецкими истребителями экипажам FE.2 приходилось использовать тактику оборонительного круга - именно самолетами этого типа впервые была опробована такая тактика. Но даже в 1917 г. тихоходные и маломаневренные FE.2 порой представляли угрозу для противника - в июне в бою с FE.2d получил серьезное ранение сам Манфред фон Рихтгофен. В общей сложности около полусотни(!) британских асов служили на FE.2. Причем среди них отдельно учитывались пилоты (одержавшие победы при помощи неподвижных пулеметных установок) и наблюдатели, обслуживавшие подвижные "Льюисы". В частности, по 8 побед записали на свой счет наблюдатели Жиль Бленнерхассет (Giles Blennerhasset) и Леонард Г. Эмсден (Leonard И. Emsden).
В истребительные эскадрильи на Западном фронте поставили 116 FE.2d, но уже к концу 1917 г. их вывели из состава истребительных частей. Немного дольше самолеты этой модификации эксплуатировались в 33-й, 36-й и 78-й эскадрильях ПВО Великобритании. Там их пытались применять в качестве ночных перехватчиков, но боевые результаты были мизерными из-за низкой скороподъемности FE.2d. К моменту окончания Первой мировой войны в британской авиации числилось ещё около 500 FE.2.
Самолет FE.2 принадлежал к раннему поколению истребителей. Он был создан в то время, когда облик машин этого класса ещё только определялся конструкторами и авиаторами. FE.2 представлял собой попытку компенсировать недостаточную маневренность подвижными пулеметными установками. И эта попытка оказалась достаточно удачной. Несмотря на сложность обслуживания задней пулеметной установки, FE.2 оказался единственным самолетом с толкающим винтом, получившим защиту с задней полусферы. Немецкие истребители часто не рисковали атаковать FE.2 в одиночку.