В сентябре 1891 года будущий Главнкомандующий Страны Советов поступает в Рижский учебный унтер-офицерский батальон: был объявлен набор латышей на двухгодичный курс обучения. Здесь готовили младших армейских чинов – командиров взводов. Первым местом службы стал 105-й пехотный Оренбургский полк.

Служба у Иоакима Вацетиса ладилась, труда для познания военного дела ему было не занимать. В августе 1895 года его направляют для сдачи вступительных экзаменов в Виленское пехотное юнкерское училище, которое сын батрака заканчивает через два года по первому разряду. По выпуску получает чин подпрапорщика, а через два месяца, в ноябре 1897 года, следует производство в подпоручики.

Начало офицерской биографии Вацетиса связано с Прибалтикой. Служил на должности младшего офицера сперва во 2-м, затем в 3-м из Ковенских крепостных полков. Иначе говоря, служил в гарнизоне приграничной крепости Ковно (ныне Каунас, Литва). Все свободное время отдавал самообразованию, мечтая, как и многие молодые офицеры, об учебе в академии.

В 32 года Иоаким Вацетис поступил в Николаевскую военную академию Генерального штаба. Пожалуй, именно в стенах академии у него пробудилась страсть к научной работе. На втором курсе обучения написал работу на тему: «Причины влияния Наполеоновских войн на увеличение национального чувства в Европе в начале XIX столетия». На третьем, дополнительном курсе занимался разработкой таких тем, как четвертая революционная война во Франции в 1794 году и значение для Германии в военном отношении Восточной Пруссии и Эльзаса и Лотарингии как плацдарма.

Сама постановка этих вопросов свидетельствовала о неординарности научного мышления слушателя Академии Генерального штаба в чине армейского поручика. В ее стенах Вацетис надолго испортил личностные отношения со своим научным оппонентом полковником М. Д. Бонч-Бруевичем, ставшим впоследствии генерал-лейтенантом, главнокомандующим войсками Северного фронта, в числе первых из генералитета старой армии перешедшего на сторону советской власти, то есть большевиков.

Академию Иоаким Вацетис закончил при общем среднем балле 9,4, тогда как для причисления к Академии Генерального штаба требовалось на 0,6 балла больше. Все же академическая конференция приняла решение считать его окончившим дополнительный курс с отметкой «успешно».

С мая 1909 года Вацетис служит в Вильно, в штабе 45-й пехотной дивизии, где занимался ознакомлением с обязанностями офицера Генерального штаба. Прошел цензовое командование ротой. Начальствовал над унтер-офицерской школой в Витебске. Служил в штабе армейского корпуса. В 1912 году исполнял обязанности начальника штаба дивизии. В том же году получил производство в чин подполковника с назначением командиром батальона 102-го пехотного Вятского полка, стоявшего в городе Гродно.

Полк входил в состав 26-й пехотной дивизии 2-го армейского корпуса, который с началом Мировой войны вошел в состав 1-й армии Северо-Западного фронта. Подполковник И. И. Вацетис участвовал в неудачной для русского оружия Восточно-Прусской наступательной операции 1914 года, затем в боях на польской земле. В одном из боев получил тяжелое ранение в ногу и почти одиннадцать месяцев провел в госпитале.

Из госпиталя Вацетис выписался осенью 1915 года и был назначен командиром 5-го Земгальского латышского стрелкового батальона, одного из восьми тогда созданных по решению императора Николая II. В октябре 1916 года все эти батальоны были развернуты в полки. Так Иоаким Вацетис стал командиром 5-го Земгальского латышского стрелкового полка.