Castelo Branco var sønn av en høytstående offiser i den brasilianske hæren, og vervet seg selv inn i hæren i 1918. Etter å ha gått på ulike krigsskoler tjenestegjorde han som oberst i den brasilianske ekspedisjonsstyrken under andre verdenskrig. Han ble utnevnt til sjef for hæren i 1963, og i 1964 ledet han et militærkupp (i ly av å være sjef for den brasilianske hæren) mot den sittende presidenten João Goulart.