Dopo aver frequentato diverse scuole di formazione militare ed aver prestato servizio in fanteria a Chiang Mai, Thanom Kittikachorn si laureò all'accademia militare di Bangkok conosciuta come College di Difesa Nazionale della Thailandia. Il Paese entrò nella seconda guerra mondiale dopo che l'allora dittatore e primo ministro Plaek Pibulsonggram siglò l'alleanza con l'Impero del Giappone, e Kittikachorn fu inviato con il grado di tenente colonnello nell'odierno Stato Shan birmano a combattere agli ordini dei giapponesi lungo la frontiera con la Cina nell'ambito dell'invasione della Birmania.