1907年，完成了海上實(shí)習(xí)的尼米茲被授予海軍少尉軍銜，成為一名正式的海軍軍官。1909年，尼米茲被破格提升為海軍上尉，便到潛艇部隊(duì)任職。他發(fā)現(xiàn)潛艇使用汽油引擎十分危險(xiǎn)，便提出了改用重油引擎的設(shè)想，經(jīng)過鉆研，尼米茲儼然成為一名潛艇動(dòng)力專家。1912年，應(yīng)邀到美國(guó)海軍軍事學(xué)院作專題演講。
在第一次世界大戰(zhàn)中，尼米茲擔(dān)任莫米號(hào)油船的船長(zhǎng)，駕船赴大西洋承擔(dān)海上補(bǔ)給任務(wù)。大戰(zhàn)結(jié)束后，改任南卡羅萊納號(hào)戰(zhàn)列艦的執(zhí)行官。1922年，尼米茲被提升為上校，并進(jìn)入海軍軍事學(xué)院深造。畢業(yè)后，尼米茲被任命為主力艦隊(duì)助理參謀長(zhǎng)。此后，歷任潛艇部隊(duì)長(zhǎng)、后備役驅(qū)逐艦部隊(duì)長(zhǎng)、巡洋艦第2分隊(duì)司令和戰(zhàn)列艦第1分隊(duì)司令等職務(wù)，在實(shí)踐中進(jìn)一步提高了他的軍事指揮才干。1938年7月，尼米茲晉升為海軍少將，任海軍特混艦隊(duì)司令官。第二年被任命為海軍航海局局長(zhǎng)，成為美國(guó)海軍的高層領(lǐng)導(dǎo)人之一。
