Na zijn studies was DeSantis actief als officier bij het Judge Advocate General's Corps (JAG) van de Amerikaanse marine. Hij was onder meer werkzaam op Naval Station Mayport en in het Gevangenenkamp Guantanamo Bay. In 2007 meldde DeSantis zich aan bij de Naval Special Warfare Command Group in Coronado (Californië). Hij werd toegewezen aan SEAL Team 1 en ingezet in Irak als juridisch adviseur van de SEAL Commander in Falluja. In 2008 keerde hij terug naar de Verenigde Staten, waar hij onderscheiden werd met de Bronze Star-medaille en de Iraq Campaign Medal.