Marshall bắt đầu sự nghiệp quân sự khi là học viên trường sĩ quan hàng không vào năm 1942.[3] Ông hoàn thành huấn luyện bay tại Căn cứ Không quân Lục quân Yuma ở Arizona, và nhận phù hiệu phi công và được sắc phong hàm thiếu úy vào tháng 4 năm 1943. Được phân công đến Không trường Lục quân Las Vegas ở Nevada, ông ban đầu là phi công của Liên đoàn Huấn luyện Pháo binh Chiến đấu số 326 trước khi trở thành trưởng ban huấn luyện Bell P-39 Airacobra. Vào tháng 2 năm 1945, ông đến Vùng kênh đào Panama khi là phi công của Phi đoàn Chiến đấu số 28 và là sĩ quan tác chiến của Phi đoàn Chiến đấu số 32, sau này là Phi đoàn Chiến đấu số 23, Liên đoàn Tác chiến số 36.[1]

Vào tháng 7 năm 1947, ông được chuyển đến Không trường Dow, Maine, làm sĩ quan tác chiến của Phi đoàn Chiến đấu số 48, Liên đoàn Chiến đấu số 14, phi đoàn đầu tiên được trang bị F-84 Thunderjet, và tham gia khóa thử nghiệm F-84 tại Căn cứ Không quân Edwards ở California.[1]

Marshall vào Trung tâm Chiến thuật Không lực Lục quân tại Căn cứ Không quân Tyndall ở Florida vào tháng 8 năm 1948 và bốn tháng sau trở thành sĩ quan tác chiến của Phi đoàn Chiến đấu số 84 tại Căn cứ Không quân Hamilton ở California.[1]

Chiến tranh Triều Tiên

Vào tháng 5 năm 1951, Marshall được bổ nhiệm trở thành tư lệnh Phi đoàn Chiến đấu số 335 trong Chiến tranh Triều Tiên. Đóng quân tại Căn cứ Không quân Kimpo ở Hàn Quốc, ông thực hiện các nhiệm vụ trên chiếc F-86 Sabre. Marshall lần lượt bắn hạ chiếc MiG-15 đầu tiên và thứ hai vào ngày 1 và 2 tháng 9 năm 1951 trên bầu trời Sinanju.[1][4]

Marshall bắn hạ thêm hai chiếc MiG-15, trong đó một chiếc là chiến công chung, vào ngày 28 tháng 11. Một trong những máy bay tiêm kích này do German Shatalov, một phi công ách của Liên Xô với 5 chiến công trên không bắn hạ máy bay Mỹ. Vào ngày 30 tháng 11 năm 1951, Phi đoàn Chiến đấu số 335 và các phi đoàn khác trong Không đoàn Chiến đấu số 4 đã chặn một đội hình trên không của Không quân Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc gồm 9 máy bay ném bom Tupolev Tu-2 và 16 chiếc Lavochkin La-11 đang cố gắng không kích vào đảo Cho'do. Marshall bắn hạ một chiếc Tu-2 và một chiếc La-11, lập chiến công thứ tư và thứ năm và được trao huy hiệu phi công ách. Trong lúc ông cố gắng bắn một chiếc La-11 khác do phi công người Trung Quốc Vương Thiên Bảo điều khiển, Marshall bắn quá đà khi chiếc La-11 rẽ mạnh sang trái, kết quả chiếc La-11 thực hiện một phát súng chệch hướng dài trúng cánh trái của chiếc F-86 của Marshall. Vương thấy chiếc F-86 xoay tròn rồi rơi xuống và khẳng định phá hủy chiếc F-86 sau khi ông quay trở lại căn cứ ở Đông Bắc Trung Quốc. Dù vậy, Marshall cố gắng lấy lại ý thức và kiểm soát chiếc F-86 đang xoay tròn. Ông điều khiển chiếc máy bay bị hỏng đến Căn cứ Không quân Suwon, tại đây chiếc máy bay được sửa chữa và chữa trị vết thương cho Marshall. Vì sự dũng cảm của mình trong trận không chiến ngày 30 tháng 11, ông được trao Ngôi sao Bạc.[4][5]

Sau khi bình phục, Marshall tiếp tục thực hiện các nhiệm vụ chiến đấu. Ông bắn hạ chiếc MiG-15 thứ tư và nâng tổng chiến công thứ sáu vào ngày 5 tháng 12 năm 1951. Marshall trở thành phi công máy bay phản lực thứ năm trong Chiến tranh Triều Tiên, được công nhận đã bắn phá hủy 6 1/2 máy bay quân địch, bảy chiếc có khả năng xảy ra và sáu chiếc bị hư hại, trong khi thực hiện 100 nhiệm vụ. Vào tháng 1 năm 1952, ông trở về Hoa Kỳ chỉ huy Phi đoàn Máy bay tiêm kích đánh chặn số 93 tại Căn cứ Không quân Kirtland ở New Mexico.[1][4]

Hậu chiến

Marshall được bổ nhiệm trở thành tư lệnh Phi đoàn Tiêm kích Đánh chặn số 15 tại Căn cứ Không quân Davis–Monthan ở Arizona vào tháng 7 năm 1953. Tại đây, Marshall được công nhận khi thổi tắt một máy bay ném bom B-47 của Bộ Tư lệnh Không quân Chiến lược đang bốc cháy ở cuối đường băng. Vì không va chạm hay thiết bị chữa cháy và phi hành đoàn thoát ra, ông lái chiếc F-86 của mình đến chiếc máy bay đang bốc cháy và thổi tắt đám cháy bằng ống xả máy bay phản lực.[1][6] Vì việc này, Marshall được bổ nhiệm vào Đoàn Cảnh báo của Bộ Tư lệnh Không quân Chiến lược. Ông đã bay trong cuộc đua hàng không xuyên lục địa Bendix năm 1953 và là trưởng phi hành đoàn Đội Lực lượng Phòng không Trung ương của Bộ Tư lệnh Phòng không năm 1953 và 1954.[1][6]

Tháng 7 năm 1954, Marshall trở thành trưởng Ban Đánh giá Chiến thuật của Lực lượng Phòng không Trung ương tại Căn cứ Không quân Richards-Gebaur ở Missouri, ông thiết lập hệ thống đánh giá chiến thuật đầu tiên trong Bộ Tư lệnh Phòng không; phát triển hệ thống nhằm vào cuộn dây kéo hoạt động bằng sức gió đầu tiên; và đứng đầu một nhóm kỹ thuật viên quân sự và dân sự mở rộng khả năng tìm kiếm radar (sau đó là Marshall fix) của máy bay tiêm kích đánh chặn từ 30 đến 200 dặm (50 đến 300 km). Năm 1957, ông là trưởng Đội đua Bendix Trophy của Lực lượng Phòng không Trung ương điều khiển chiếc F-102 Delta Dagger, đội của ông đứng vị trí thứ nhất và thứ hai.[1]

Marshall vào Học viện Chiến tranh Không quân tại Căn cứ Không quân Maxwell ở Alabama, vào năm 1958, và khi tốt nghiệp được phân công vào Không đoàn số 49 ở Pháp với tư cách là phó tư lệnh về tác chiến. Không đoàn được chuyển đến Spangdahlem, Tây Đức, ông đóng vai trò quan trọng trong việc đưa hệ thống hạ cánh phát ánh sáng đầu tiên vào một căn cứ quân sự đang hoạt động ở Châu Âu.[1] Marshall đảm nhận cương vị chỉ huy Khu vực Phòng thủ Đồng minh của NATO trong Sư đoàn Không quân số 86 tại Căn cứ Không quân Ramstein ở Tây Đức vào tháng 1 năm 1961. Tại đây, ông được công nhận là người có công phát triển vòng hở mạng lưới thông tin liên lạc phòng không chiến đấu cung cấp thông tin liên lạc trực tiếp hệ thống phản ứng để đối phó với mối đe dọa MiG của Đông Đức và Tiệp Khắc. Ông còn đóng vai trò chủ chốt trong việc lập trình và lắp đặt Hệ thống phòng không tự động 412-L liên kết Sư đoàn không quân 86 và hệ thống tên lửa đất đối không của Lục quân Hoa Kỳ.[1] Ông đến Sở chỉ huy Không quân Hoa Kỳ ở Lầu Năm Góc tại Washington, D.C., vào tháng 6 năm 1964, để phục vụ trong Tổng cục Tác chiến với chức vụ liên tiếp là phó trưởng và trưởng Sư đoàn Phòng không, rồi phó viên trưởng các lực lượng. Từ tháng 6 năm 1966 đến tháng 7 năm 1967, ông phục vụ trong Hội đồng Tham mưu trưởng Liên quân Hoa Kỳ với tư cách là phó viên trưởng tác chiến, J-3 tại Trung tâm Chỉ huy Quân sự Quốc gia, và Sư đoàn Châu Âu, Tổng cục Kế hoạch, J-5.[1]

Vào tháng 5 năm 1968, Marshall được bổ nhiệm giữ chức tham mưu trưởng Không quân Đồng minh Nam Âu tại Napoli, Ý, đến tháng 9 năm 1969 trở thành viên trưởng kế hoạch của J-5, Bộ Tư lệnh Châu Âu Hoa Kỳ, tại Vaihingen, Tây Đức. Trong Chiến tranh Việt Nam, ông được bổ nhiệm trở thành phó tư lệnh Không quân thứ 7 tại Căn cứ không quân Tân Sơn Nhất thời Việt Nam Cộng hòa vào tháng 9 năm 1971. Vào thời điểm này, ông thực hiện 88 nhiệm vụ chiến đấu trên nhiều loại máy bay tiêm kích và cường kích. Tháng 9 năm sau, ông chuyển đến Sở chỉ huy Không quân Thái Bình Dương tại Căn cứ Không quân Hickam ở Hawaii, giữ chức phó tham mưu trưởng, kế hoạch và tác chiến.[1][7]

Marshall được thăng quân hàm trung tướng có hiệu lực từ ngày 1 tháng 9 năm 1974. Ông được bổ nhiệm giữ chức phó tổng tư lệnh Không quân Thái Bình Dương vào tháng 9 năm 1974. Nhiệm vụ cuối cùng của ông là Phó tổng tư lệnh thuộc Bộ Tư lệnh Sẵn sàng Hoa Kỳ tại Căn cứ Không quân MacDill ở Florida, từ tháng 6 năm 1975 cho đến khi giải ngũ vào ngày 1 tháng 9 năm 1977.[1][2]