Archibald von Keyserlings Eltern waren die deutschbaltischen Adligen Gebhard von Keyserling und Sophie, geb. Baronesse von Offenberg. Archibald von Keyserling besuchte die Seekadettenschule in St. Petersburg. Als Offizier im russischen Ostasiatischen Geschwader war er 1905 Teilnehmer des russisch-japanischen Krieges unter anderem in der Seeschlacht vor Port Arthur. Später geriet er in japanische Kriegsgefangenschaft. Bis 1908 absolvierte Keyserling dann die Offiziersschule für U-Bootdienste in Libau und war in der Folgezeit bei der Baltischen Flotte eingesetzt.