Stülpnagel erhielt seine schulische Ausbildung am Gymnasium in Halberstadt, kam dann am 1. Mai 1851 als Kadett nach Potsdam und von dort am 1. Mai 1854 nach Berlin, wo er Leibpage der Königin Elisabeth von Preußen wurde. Am 2. Mai 1857 wurde er als Sekondeleutnant dem 1. Garde-Regiment zu Fuß der Preußischen Armee überwiesen. Dort avancierte er am 25. Juni 1865 zum Premierleutnant und war ab 7. Mai 1866 als Adjutant beim Generalkommando des Gardekorps tätig. In dieser Eigenschaft nahm Stülpnagel im gleichen Jahr während des Krieges gegen Österreich an den Kämpfen bei Soor, Königinhof und Königgrätz teil. Am 25. September 1866 wurde er überzähliger Hauptmann der Garde. Am 21. Februar 1868 wurde er zum Kompaniechef im 1. Garde-Regiment zu Fuß ernannt. Im Krieg gegen Frankreich kämpfte Stülpnagel bei St. Privat, der Belagerung von Paris sowie am 30. August und 21. Dezember 1870 bei Le Bourget. Dabei erwarb er sich das Eiserne Kreuz II. Klasse.