Etter å ha blitt best i klassen, ble han løytnant i ingeniørtroppene, der han blant annet jobbet med forsvarsverker i Alpene. På fritiden leste Cavour mye, blant annet lærte han seg engelsk og leste seg opp på liberale ideer. På grunn av sine radikale liberale syn valgte han i 1831, etter utnevnelsen av Karl Albert av Sardinia til konge. Karl Albert hadde markert seg i bekjempelsen av liberale krefter i Spania og tilsidesatt den liberale grunnloven. ble han presset til å forlate hæren i 1831, etter militærkarrièren reiste han rundt i Europa og studerte politikk og landbruk.