Ntaryamira fikk etter hvert utdannelse innen jordbruk fra Universitetet i Rwanda i Butare i 1982. På denne tiden blei han aktiv innen sosialistiske bevegelser. Han dro tilbake til Burundi i 1983 for å jobbe som landbruksfunksjonær. I en kort periode i 1985 var han politisk fange under oberst Jean-Baptiste Bagazas militærstyre.