Thời thanh niên, mặc dù có một chứng chỉ về nghệ thuật của Đại học Sukhothai Thammatirat tại Bangkok nhưng theo truyền thống binh nghiệp của các Vương tử Thái Lan, năm 1972, ông đã theo học và tốt nghiệp Đại học Quân sự Hoàng gia Duntroon (Canberra, Úc). Khi về nước làm sĩ quan trong Quân đội Hoàng gia Thái, ông được đào tạo cọ xát với các lực lượng vũ trang Úc, Anh và Hoa Kỳ. Về chuyên môn, ông là một phi công quân sự đủ điều kiện và phi công máy bay trực thăng.

Từ năm 1975, ông đã phục vụ với tư cách là một sĩ quan tình báo trong Quân đội Hoàng gia Thái Lan, từng tham gia tích cực trong các hoạt động quân sự chống lại Đảng Cộng sản Thái Lan ở miền Bắc và Đông Bắc Thái Lan. Rất có khả năng ông từng tham gia vào các hoạt động quân sự dọc theo biên giới với Campuchia chống Việt Nam trong những năm cuối thập niên 1970.

Năm 1978, ông trở thành chỉ huy trưởng lực lượng Ngự lâm quân. Binh nghiệp của ông gián đoạn một thời gian ngắn cũng trong năm này theo truyền thống xuất gia của tất cả nam giới Thái Lan theo Phật giáo.

Ông tiếp tục sự nghiệp quân sự khi tu nghiệp tại Hoa Kỳ, Anh về đào tạo lực lượng đặc biệt, chiến tranh phi quy ước và kỹ thuật đào tạo tiên tiến. Ông trở thành một phi công quân sự và là Vương tử Thái Lan duy nhất hiện nay tham gia tích cực trong hoạt động quân sự bên trong đất nước mình.

Vajiralongkorn không có sự nhiệt tình như em gái mình, Công chúa Sirindhorn cho các dự án phát triển của cha mình và có tin đồn dai dẳng là ông hay lăng nhăng, cờ bạc và dính líu tới các doanh nghiệp bất hợp pháp.[5]

Năm 1981 mẹ ông, Vương hậu Sirikit, ám chỉ đến những vấn đề này, mô tả con trai bà là "có một chút gì của một Don Juan" và cho rằng, ông thích hưởng những ngày cuối tuần của mình bên những phụ nữ xinh đẹp hơn là thực hiện nhiệm vụ của mình.[5]