סטוקס היה אחד מששת ילדיהם של הכומר ג'ון סטוקס ואשתו, אליזבת' ארבלה לבית פרנקס. הוא הוכשר לקצונה באקדמיה הצבאית המלכותית בווליץ' בשנים 1841 עד 1843, והתגייס לחיל ההנדסה. אחרי הכשרה מקצועית בבית הספר להנדסה צבאית בצ'טהם, הוצב סטוקס בפברואר 1845 לפלוגת ההנדסה המלכותית התשיעית, שנשלחה ביוני לדרום אפריקה. הוא השתתף שם במלחמות הקוסה השביעית והשמינית, בעיקר בתפקידי מטה, סבל במהלכן כמה פציעות קלות, ואוזכר בשדרים כמה פעמים. ב-1849 נשא לאישה את הנרייטה מיינרד.