Yan wurde in eine wohlhabende Familie, die im chinesischen Bankgewerbe tätig war, geboren. Er besuchte aufgrund der sich verschlechternden wirtschaftlichen Lage die kostenlose Militärakademie der Provinz Shanxi und ging im Jahre 1904 mit einem Stipendium der chinesischen Regierung nach Japan, um dort eine weiterführende militärische Ausbildung an der Heeresoffizierschule zu durchlaufen. Dort beeinflusste ihn die Tradition des Bushidō stark. Im Jahre 1905 trat er der Tongmenghui von Sun Yat-sen bei und wurde Mitglied einer Brigade von Soldaten, die zu Selbstmordangriffen gegen die mandschurische Qing-Dynastie bereit waren. Er schloss sich auch der Auffassung an, dass China nur mit Hilfe des Militarismus gerettet werden könne. Im Jahre 1907 kehrte er nach China zurück und arbeitete in der Regionalverwaltung, gleichzeitig bereitete er im Untergrund einen Aufstand gegen die Qing-Herrschaft vor. Ab 1909 war er als Ausbildungsoffizier Mitglied der kaiserlichen Armee, führte seine geheimen Aktivitäten für die Revolution jedoch weiter. Nach dem Wuchang-Aufstand des Jahres 1911 und der folgenden Xinhai-Revolution führte Yan seine Truppen beim Aufstand in Taiyuan an. Er wurde zum Militärgouverneur der Provinz Shanxi ernannt, verlor diesen Posten jedoch vorübergehend im Zuge der Eroberung Shanxis durch die Beiyang-Armee von Yuan Shikai. Er kollaborierte mit Yuan und wurde erneut zum Gouverneur von Shanxi ernannt.