Den 1. august 1926 vervet Poppe seg til flåten og ble utdannet til torpedotenner ved 1. yrkeskompaniet i Karlskrona som nr 427 Jönsson. Den fireårige vervingsperioden ble avbrutt den 16. mars 1928 på grunn av kassasjon, trolig et resultat av et hjertefeil som straks innen hadde foranledniget 30 dagers innleggelse på Flottans sjukhus. Noen verneplikt ble deretter ikke aktuell, men han mønstret med innskrivningsnummer 936-2/1928. Årene 1929–1930 gikk Nils Poppe på Fridhems Folkhögskola i Svalöv.