Учился Вацетис успешно, что и предопределило его дальнейший выбор жизненного пути. В восемнадцать лет он окончил Кулдигское уездное училище и, чтобы не быть обузой для семьи, выбрал военную профессию. В 1893 году прошел курс обучения в Рижском учебном унтер-офицерском батальоне, через три года окончил Виленское пехотное юнкерское училище. И началась нелегкая строевая армейская жизнь. Пройдя все ступени службы в армии, от солдата до офицера, Вацетис не порывал своих связей с солдатской массой. И в дальнейшем, уже будучи командиром полка, он хорошо знал ее нужды, был требовательным, но справедливым командиром. В период службы в царской армии проявилась и такая характерная черта Вацетиса, как демократичность, свойственная лучшей части российского офицерства, из рядов которой впоследствии вышло немало видных советских полководцев и военачальников. К их числу относятся С. С. Каменев, А. И. Корк, М. Н. Тухачевский, И. П. Уборевич и другие.
Большое воздействие на формирование самосознания И. И. Вацетиса оказали латышские стрелки, которыми он командовал с осени 1915 года. В латышских полках сильно было влияние большевиков. И вполне естественно, что под воздействием их агитации постепенно изменялись взгляды на происходившие в стране события и у командира 5-го Земгальского латышского стрелкового полка полковника Вацетиса. Он сумел правильно оценить и понять цели и замыслы большевиков, являвшихся истинными представителями трудового народа. Патриот, выходец из народа, Вацетис пришел к твердому убеждению, что его место в одном строю с трудящимися. И по велению сердца он сразу же после победы Октябрьского вооруженного восстания не просто встал на сторону революции, но и был в числе ее верных защитников.
Несмотря на то что Вацетис не был членом большевистской партии, он пользовался ее доверием. В конце ноября 1917 года его выдвигают на должность командующего 12-й армией, затем назначают начальником оперативного отделения Революционного полевого штаба при Ставке Верховного главнокомандующего. Вацетис участвует в разгроме антисоветского мятежа польского корпуса генерала Ю. Довбор-Мусницкого, в работе комиссии по выработке основ новой, социалистической армии и в организации сопротивления германским оккупантам в Белоруссии. В апреле 1918 года Вацетис формирует Латышскую советскую стрелковую дивизию, полки которой охраняли Кремль, подавляли мятеж левых эсеров в июле того же года в Москве. И когда левый эсер Муравьев, главнокомандующий Восточным фронтом, поднял мятеж и поставил в тяжелое положение войска фронта, Совет Народных Комиссаров под председательством В. И. Ленина принял решение о назначении главнокомандующим войсками фронта Вацетиса, а через полтора месяца Ленин предложил выдвинуть его на пост главкома.
Почему же на столь ответственную должность выбор пал на Вацетиса? Ведь к тому времени в Красной Армии служили сотни и тысячи бывших генералов и офицеров, в том числе занимавших высокие посты в старой армии. Здесь, вероятно, сыграло роль то обстоятельство, что Владимир Ильич лично знал Вацетиса, которому в тревожные июльские дни он поручил подавление левоэсеровского мятежа. Тогда Ленин спросил Вацетиса: «Товарищ, выдержим ли мы до утра?» «Задавая этот вопрос, — вспоминал Вацетис, — Ленин смотрел мне прямо в глаза. Я понял, что от меня ждут категорического ответа, но я к этому не был подготовлен. Почему необходимо было выдержать до утра? Или наше положение действительно так опасно? Может быть, комиссары, находящиеся при мне, скрывают от меня многое? Под настойчивым взглядом Ильича я сформулировал свой ответ: положение еще не выяснено, обстановка осложнилась, 7 июля в четыре часа наступление состояться не может, так как невозможно собрать войска, поэтому я прошу дать мне два часа времени, чтобы объехать город, собрать необходимые сведения, и тогда в два часа я смогу дать определенный ответ. Владимир Ильич согласился и, ответив „я буду ждать вас“, вышел столь же торопливо, как и вошел».
Вацетис сдержал свое слово. Ровно в два часа ночи он доложил Ленину, что мятеж будет подавлен не позднее двенадцати часов дня. В указанное время он сообщил Ленину о разгроме мятежников.
В. И. Ленин, сам ценивший точность и не любивший безответственных заявлений, несомненно, был высокого мнения о командирских качествах Вацетиса. Сыграло свою роль и то, что Иоаким Иоакимович командовал наиболее боеспособной силой Красной Армии в то время — Латышской советской стрелковой дивизией, беспредельно преданной Советской власти.