В 1890 году Антон успешно закончил реальное училище. Перед ним открывались хорошие перспективы гражданской службы. Но рассказы отца об армейской жизни, походах, его желание видеть на плечах сына офицерские погоны, посещения военных городков и стрельбищ, наблюдения за молодецкими выходками приятелей-офицеров с детства определяли его дальнейшую судьбу – стать офицером. В этом видел он возможность достичь достойного положения в обществе. «Выйду в офицеры, – думал Антон, – будет и мундир шикарный, появятся не только коньки, но и верховая лошадь, а «сардельки» буду есть каждый день…» Кроме того, что очень важно для понимания характера Антона Ивановича, от офицерской службы веяло романтикой. «Будущая офицерская жизнь, – вспоминал А. И. Деникин, – представлялась мне тогда в ореоле веселья и лихости. В нашем доме жили два корнета 5-го уланского полка. Я видел их не раз, лихо скакавшими на ученье, а в квартире их всегда дым стоял коромыслом. Через открытые окна доносились веселые крики и пение».
В июле 1890 года Антон Деникин поступил на службу вольноопределяющимся в 1-й стрелковый полк, а в конце сентября поступил в Киевское пехотное юнкерское училище, которое закончил через два года в числе первых по списку с выпускным баллом 10,4 (по 12-балльной системе оценок). Двадцатилетний подпоручик получил назначение во 2-ю полевую артиллерийскую бригаду, расквартированную в городе Бела, Седлецкой губернии, что в 160 верстах от Варшавы.
Хорошие знания, приобретенные в училище, огромное трудолюбие, добросовестное отношение к службе позволили Антону Ивановичу в течение года овладеть профессией артиллериста настолько высоко, что он был назначен преподавателем в бригадную учебную команду по подготовке унтер-офицеров. Антону Ивановичу служба нравилась, он стремился добиться более высокого служебного положения. Без академического образования, однако, особенно в мирное время, достижение этой цели было весьма проблематичным. Прослужив в строю три года, поручик Деникин использовал свое право и в 1895 году поступил в академию Генерального штаба, которая являлась самым престижным высшим военным учебным заведением России. Первый год обучения в академии завершился для Антона Ивановича огромным потрясением. Он не выдержал экзамен по истории военного искусства и был отчислен из академии. Однако эта неудача не сломила Деникина. Через три месяца он вновь успешно выдержал конкурсные экзамены и становится слушателем первого курса академии.
Через три года А. И. Деникин завершил обучение в академии Генерального штаба. «Он окончил ее последним из числа имеющих право на производство в Генеральный штаб, – отмечал один из его товарищей по академии. Не потому, конечно, что ему трудно было усвоение академического курса. Да и курс этот вопреки существовавшему тогда в армии и обществе мнению не был труден. Он был очень загроможден. Академия требовала от офицера, подвергнутого строгой учебной дисциплине, всего времени и ежедневной регулярности в работе. Для личной жизни, для участия в вопросах, которые ставила жизнь общественная и военная вне академии, времени почти не оставалось. А по свойствам своей личности Антон Иванович не мог не урывать времени у академии для внеакадемических интересов в ущерб занятиям. И если все же кончил ее, то лишь благодаря своим способностям».
К Генеральному штабу капитан Деникин причислен не был, хотя имел на это полное право. Более двух лет он вел борьбу за восстановление справедливости. В разрешении этого вопроса важную роль сыграл военный министр генерал А. Н. Куропаткин, получивший личное письмо от Деникина. К чести Алексея Николаевича, он обстоятельно разобрался во всем случившемся и увидев, что в свое время подписал не совсем выверенный список выпускников академии, во время ближайшей аудиенции у Николая II «выразил сожаление, что поступил несправедливо», исправив повеление «на причисление капитана Деникина к Генеральному штабу».
В это трудное в психологическом плане время Антон Иванович, находясь на должности старшего офицера батареи 2-й полевой артиллерийской бригады, настойчиво продолжал работать над повышением своих профессиональных знаний. В области тактики он стал признанным авторитетом для офицеров бригады. Этот факт способствовал избранию его членом бригадного суда чести и председателем Распорядительного комитета бригадного собрания. Свободное же от службы время он посвящал литературной работе в журналах «Разведчик» и «Варшавский дневник».