Fils de Jean-Claude Le Bœuf, maître des requêtes au Conseil d'État et directeur de la comptabilité de la grande chancellerie de la Légion d'honneur, il étudia à l’École polytechnique puis à l'École d'application de l'artillerie et du génie de Metz. Nommé lieutenant en 1833 puis capitaine en 1837, il fut envoyé en Algérie. Au cours des expéditions liées à la conquête de l’Algérie, il fut un remarquable officier d'artillerie. Décoré et élevé au rang de chef d’escadron (1846), il revint en France. Affecté à la direction de l’école polytechnique, il fut promu lieutenant-colonel puis colonel en 1852. Nommé général de brigade en Crimée, il commanda l’artillerie du au siège de Sébastopol (1854-1855), puis de retour à Paris il devint général de division en 1857.