В восемнадцатилетнем возрасте Вобан с помощью одного дворянина поступил на службу в армию принца Конде. Здесь его начальники замечают в юноше способности к математике и фортификации и умение рисовать и начинают поручать ему инженерные работы. Скоро Вобан участвует в строительстве укреплений Клермона и в осаде некоторых крепостей.
В 1653 году в одной из стычек с королевскими войсками Вобан попал в плен, что сыграло позитивную роль в его жизни. Он был представлен кардиналу Мазарини, и тот уговорил Вобана оставить Конде и поступить на королевскую службу. Вобан получил назначение состоять при кавалере Клервиле, руководившем всеми инженерными работами государства.
Под руководством Клервиля Вобан в том же году участвует во второй осаде крепости Сан-Тепехульде. В 1654 году при осаде крепости Стеней Вобан был дважды ранен, однако остался в строю и принял участие в осаде Арраса, а затем Клермона, где руководил ведением траншейных работ почти самостоятельно.
В 1655 году Вобан, как королевский инженер, самостоятельно вел осаду Ландреси, Конде и Сен-Гислена, а затем остался в городе Конде для восстановления его укреплений. В 1656 году при осаде Валансьенна Вобан был снова ранен. Его отправили в город Конде, который был скоро осажден неприятелем. Вобан не в состоянии ходить, однако он приказывает носить себя всюду, где требуется его присутствие для руководства инженерными работами. Но и он не в силах удержать крепость, которая сдалась из-за голода.
Вобан был послан в Гислен, также осажденный войсками Конде, и смог удержать ее. Через десять дней осада была снята.
В 1657 году Вобан руководил атакой крепости Монмеди, поскольку все инженеры были убиты. После Монмеди он берет Мардик и затем приступает к восстановлению его укреплений. В следующем году Вобан взял крепости Гривелину, Ипр и Оденар, за что кардинал Мазарини выразил ему личное благоволение, назначив денежное вознаграждение. Кардинал обещал Вобану скорое производство в чин лейтенанта гвардии. Но в том же году при осмотре укрепленных работ в Оденаре Вобан снова попал в плен, откуда был отпущен под честное слово, а затем обменян и назначен командиром роты полка де ла Ферта.
В 1661–1662 годах Вобан по личному приказу Людовика XIV разрушил укрепление Нанси, а в следующем году по королевскому приказу провел рекогносцировку Марселя и составил проект его атаки. За это король перевел Вобана из полка де ла Ферта в Пикардию с соответствующим денежным вознаграждением.
В 1665–1666 годах Вобан руководил проведением крепостных работ в Бризаке и по королевскому приказу совершил три путешествия в Германию и Голландию. Доверие Людовика XIV к Вобану росло, он получал солидное денежное вознаграждение и имел большие надежды на будущее.
В следующем году он в составе королевской свиты отправился во Фландрию, где руководил осадой крепостей Турне, Дуэ и Лиллен. Последнюю крепость Вобан взял за девять дней, чем окончательно завоевал себе репутацию блестящего военного инженера. Людовик XIV пожаловал его чином лейтенанта гвардии, пенсией в 2400 ливров в год и даже разрешил продать патент на командование ротой в Пикардии.
В 1668 году король послал своего военного инженера в Франш-Конте для составления проектов крепостей Безансон и Солень, а также замка Дежу. В качестве вознаграждения за проведение этих работ Вобан был назначен комендантом цитадели в Лилле.
В 1672 году Вобан снова сопровождал Людовика XIV в походе в Голландию, где лично руководил атаками д’Орселя и Дисбурга и затем составил проект перестройки 22 занятых крепостей. В следующем году при осаде Маастрихта Вобан впервые проявил свою последовательно-методическую атаку, которая принудила крепость капитулировать в течение 13 дней. Людовик XIV вновь выразил ему свое благоволение, наградил четырьмя тысячами луидоров и поручил составление проекта для укрепления Безансона.
В эти годы Вобана уже называли «великим», однако в свои сорок один год он все еще пребывал в чине капитана, так как, будучи инженером, не мог претендовать на более высокий чин согласно существующему положению. Но ввиду его исключительных заслуг военный министр Лувуа добился у Людовика XIV производства Вобана в чин бригадира.
В 1675 году Вобан руководил проведением укрепленных работ в Безансоне, Доле и других крепостей в Франш-Конте. На следующий год по его предложению были проведены атаки Конде и Бушена, после чего последовала их сдача. В том же году в течение нескольких дней были взяты Эра и другие крепости. За это Людовик XIV произвел Вобана в звание «marechal de camp». Но главной наградой Вобану было воплощение в жизнь его мечты – разрешение основать инженерный корпус.