Tugas pertamanya adalah menerbangkan Supermarine Stanraer dengan RCAF No 5 Squadron di atas Nova Scotia untuk patroli anti-kapal selam.
Pada tahun 1940, ia berhasil secara virtual menangkap sebuah kapal dagang Italia di Teluk St Lawrence dengan melakukan lintasan rendah di atasnya, berpura-pura menyerang, yang menyebabkan kapten panik dan menabrakkan kapalnya ke gumuk pasir.
Birchall mendarat di dekatnya dan menunggu dengan sabar Angkatan Laut Kerajaan Kanada untuk tiba di sana, lalu mereka menangkap pelaut Italia.
Pada tahun 1942 ia bergabung dengan Skuadron No. 413, dan tidak lama kemudian dipindahkan ke Ceylon (sekarang disebut Sri Lanka).
Saat tiba di Ceylon, Birchall segera melihat aksi.
Kurang dari 48 jam setelah mendarat, dia sedang menerbangkan Catalina-nya dalam misi patroli ketika dia melihat armada Angkatan Laut Kekaisaran Jepang yang jelas-jelas sedang dalam perjalanan untuk menyerang Ceylon.
Birchall tidak punya banyak waktu untuk bertindak, karena dia tidak hanya melihat orang Jepang, tetapi mereka juga telah melihatnya.
Meskipun bahaya sudah dekat, Birchall terbang lebih dekat untuk mengumpulkan rincian tentang berapa banyak kapal dan pesawat yang bisa dia lihat.
Lalu dengan putus asa dia menyampaikan detailnya ke pangkalan Sekutu ketika tembakan anti-pesawat mulai melewatinya.