Han var cand.philos. fra 1883, og tok høyskoleeksamen i 1889. Han startet sin karriere som lærer i geometri ved Gjertsens skole, men ble etter hvert offiser i Forsvaret på heltid. Han avsluttet sin militære karriere som kommanderende general fra 1927 til sin død. Holtfodt var forsvarsminister i Gunnar Knudsens andre regjering fra 8. august 1914 til 19. februar 1919.