Jonatan Netanjahu służbę wojskową rozpoczął w 1964. Brał udział w wojnie sześciodniowej. Po jej zakończeniu rozpoczął studia na Uniwersytecie Harvarda, jednak po roku wrócił do kraju. Kontynuował naukę na Uniwersytecie Hebrajskim, ale wkrótce ponownie zaciągnął się do wojska i rozpoczął służbę w elitarnej Sajjeret Matkal. Służąc w tej jednostce, brał udział w wojnie Jom Kipur oraz w szeregu akcji antyterrorystycznych – m.in. w operacji Gniew Boży polegającej na tropieniu na całym świecie członków i liderów Czarnego Września, organizacji odpowiedzialnej za zamach terrorystyczny na Olimpiadzie w Monachium.