Otelo de Carvalho entrò nel 1955 alla Scuola dell'Esercito, da cui uscì con la qualifica di alfiere (equivalente al grado di sottotenente). Nella Guerra coloniale portoghese prestò servizio due volte in Angola, la prima fra il 1961 e il 1963 e la seconda fra il 1965 e il 1967, conseguendo la promozione prima a tenente e poi a capitano. Fra il 1970 e il 1973 fu inviato a combattere in Guinea-Bissau. Rientrato in Portogallo e promosso al grado di maggiore, aderì al Movimento das Forças Armadas.