Det er ikke kjent om Agrippa kjempet imot sin bror i Africa, men han tjenestegjorde antagelig i Cæsars krig i 46–45 f.Kr. mot Gnaeus Pompeius som kulminerte i slaget ved Munda hvor både Agrippa og Octavianus deltok som kavalerioffiserer. Cæsar anerkjente ham høyt nok til å sende ham sammen med Octavianus i 45 f.Kr. for å studere i Apollonia ved kysten av Illyria (i dagens Albania) med makedonske legioner mens Cæsar selv konsoliderte sin makt i Roma. I den fjerde måneden av deres opphold i Apollonia nådde nyheten om at Cæsars var blitt myrdet i en sammensvergelse i Roma fram til dem. Agrippa og en annen venn, Quintus Salvidienus Rufus, rådet Octavianus å marsjere til Roma med troppene fra Makedonia, men Octavianus besluttet å seile til Italia med kun en håndfull menn. Etter sin ankomst fikk han høre at Cæsar hadde adoptert ham som sin lovmessige arving. Octavianus tok på denne tiden Cæsars navn, men moderne historikere omtaler ham som «Octavianus» i løpet av denne perioden.