1899'da Harp Okulu'nu, 1912'de de Erkan-ı Harbiye'yi bitirerek kurmay yüzbaşı oldu. I. Dünya Savaşı'nda Çanakkale ve Suriye cephelerinde savaştı. Mustafa Kemal'in ordu müfettişi olarak Samsun'a gönderilmesini, o sırada kurmay başkanı olan Kazım Dirik sağlamıştır. 1922'de generalliğe yükseldi.
Kurtuluş Savaşı'ndan sonra askerlikten ayrılan Kazım Dirik, Bitlis ve İzmir'de valilik yaptı. 1935'te atandığı Trakya Bölgesi Genel Müfettişliğini ömrünün sonuna kadar sürdürdü. Bu görevleri sırasında köy kalkınması ve eğitim konularında yaptığı çalışmalar bölge halkının yaşam düzeyini yükseltmiştir.