Den militære karrieren skjøt fart da han i 1653 forlot hæren og i stedet ble sjøoffiser. Han hadde ulike overvåknings- og konvoioppgaver, og da Karl Gustav-krigene brøt ut i 1657 kom han snart i strid. Han ble da utnevnt til og deltok i flere slag og trefninger i Østersjøen. Krigen tok en pause etter Roskilde-freden, men blusset snart opp igjen. Bjelke opererte i Øresund og støttet hollenderne i slaget i Øresund.