Après avoir terminé sa formation d'ingénieur, Winnie Byanyima travaille comme officier mécanicien navigant pour la compagnie . Lorsque Yoweri Museveni commence en 1981 une guerre de brousse, jusqu'en 1986, elle quitte son emploi et rejoint cette rébellion armée. Yoweri Museveni et Winnie Byanyima avaient été élevés ensemble, leurs familles étant proches.