กรมทหารปืนใหญ่ที่ 1 รักษาพระองค์

ทรงรับราชการในหน้าที่พลรบ ประจำกรมทหารปืนใหญ่ที่ 1 รักษาพระองค์ ตั้งแต่เดือนมกราคม พ.ศ. 2458 ถึงเดือนเมษายน พ.ศ. 2461

ทรงเริ่มเข้ารับราชการเมื่อวันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2458 ในตำแหน่งนักเรียนทำการนายร้อยทำหน้าที่ผู้บังคับหมวด ในกองร้อยที่ 1 โดยยังมิได้รับพระราชทานสัญญาบัตรและเงินเพิ่มพิเศษเยี่ยงนายทหารซึ่งได้ศึกษาจบบริบูรณ์ในต่างประเทศ เนื่องจากทรงจบการศึกษาจากหลักสูตรอย่างย่อสำหรับทหารปืนใหญ่เท่านั้น

ทรงรับราชการจนพระปรีชาเป็นที่ประจักษ์ ทรงรับพระราชทานยศว่าที่ร้อยตรี เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2460 ทรงรับพระราชทานเงินเพิ่มค่าวิชาเดือนละ 100 บาทเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2460 และทรงได้รับพระราชทานสัญญาบัตรยศร้อยตรี เมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2461 พร้อมกับเลื่อนเงินเดือนข้ามชั้นไปยังอัตราร้อยตรีชั้น 1 อีกด้วย

ทรงรับราชการเป็นนายทหารคนสนิทของผู้บังคับการกรมทหารปืนใหญ่ที่ 1 รักษาพระองค์ เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2460 จนถึงสิ้นเดือนเมษายน พ.ศ. 2461 รวมทรงรับราชการในกรมทหารปืนใหญ่ที่ 1 รักษาพระองค์นาน 2 ปี 3 เดือนครึ่ง

กรมช่างแสงทหารบก (ครั้งแรก)

ในวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2461 โปรดเกล้าฯ ไปปฏิบัติราชการในหน้าที่ผู้ช่วยรบ ในกรมช่างแสงทหารบก เป็นเวลานาน 1 ปี 3 เดือน

ราชการ ณ ประเทศญี่ปุ่น สังกัดกรมเสนาธิการทหารบก

เมื่อเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2462 หม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุต ทรงเป็นกรรมการผู้หนึ่งในคณะไปราชการ ณ ประเทศญี่ปุ่น เพื่อดูการสร้างและตรวจรับปืนใหญ่สนาม ซึ่งกองทัพบกได้สั่งซื้อจากประเทศญี่ปุ่น โดยมี พลตรี พระยาอินทรวิชิต (รัตน อาวุธ) เป็นหัวหน้าคณะ เป็นเวลานาน 3 ปี 5 เดือน และยังได้มีโอกาสศึกษากิจการทหารในประเทศนี้ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิชาอันเกี่ยวด้วยราชการของกรมช่างแสงทหารบก

ณ ประเทศญี่ปุ่น ทรงได้รับพระราชทานเลื่อนยศเป็นร้อยโทเมื่อต้นปี พ.ศ. 2463 และทรงได้เลื่อนชั้นเงินเดือนทุกปี

ครั้นเมื่อเสด็จกลับมายังกรุงเทพฯ เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2465 แล้ว ในพระราชพิธีเฉลิมพระชนมพรรษาเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2465 ได้รับพระราชทานเครื่องราชอิสริยาภรณ์จัตุรถาภรณ์มงกุฎไทย ต่อพระหัตถ์พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ซึ่งถือเป็นบำเหน็จความชอบพิเศษ เนื่องจากตามระเบียบการพระราชทานในสมัยนั้นกำหนดไว้ว่า ตามปรกติสำหรับพระราชทานแก่นายทหารยศชั้นพันโทเท่านั้น

กรมช่างแสงทหารบก (ครั้งหลัง)

ทรงรับราชการต่อในกรมช่างแสงทหารบกตั้งแต่วันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2465 จนกระทั่งวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2475 ซึ่งเป็นช่วงที่เกิดการปฏิวัติสยาม พ.ศ. 2475 เป็นระบอบประชาธิปไตย รวมเวลานาน 9 ปี 7 เดือน

ทรงเป็นราชองครักษ์เวรในรัชกาลที่ 6 เมื่อวันที่ 19 มิถุนายน พ.ศ. 2466

แรกทรงมีตำแหน่งสำรองราชการ แล้วเป็นตำแหน่งประจำกรม ต่อมาทรงได้ดำรงตำแหน่งหัวหน้าแผนกที่ 5 (การปืนเล็กปืนกล) เมื่อวันที่ 31 มีนาคม พ.ศ. 2472

รับพระราชทานยศร้อยเอก เมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2467 และยศพันตรี เมื่อวันที่ 5 เมษายน พ.ศ. 2472 พร้อมทรงรับเงินเดือนอัตราพันตรีชั้น 1

ในที่สุดระหว่างห้วงการปฏิวัติเปลี่ยนแปลงการปกครองของประเทศ ทรงถูกปลดเป็นนายทหารกองหนุนเบี้ยหวัด เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2475 เมื่อมีชันษาเพียง 36 ปีเศษ (หลังจากทรงถูกกักบริเวณพร้อมกับเชื้อพระวงศ์ เจ้านายและนายทหารอื่น ๆ ณ พระที่นั่งอนันตสมาคม และไม่สมัครทัยรับราชการทหารอีกต่อไป)