山本五十六從日本海軍大學畢業後，在海軍省軍務局就職。1919年他被派往美國留學研修，進一步深造。
1921年，山本五十六結束了在美國的研修生活，回到日本。最初山本被任命為軍艦“北上”艦的副艦長，到中國沿海一帶活動，後被任命為海軍大學教官，教授軍政學。
在海軍大學擔任教官的一年多時間裏，山本五十六得以擺脫艱苦的海上生活，消化美國之行的收獲。但海軍當局給他的時間並不多。1923年7月，他又奉命考察華盛頓會議後的歐美現狀，踏上旅歐之途。參察完歐洲之後，山本五十六又來到美國，考察美國海軍軍備情況，並視察了日本投資經營的奧倫治油田。回國後，他曾大力遊說日本石油公司向美國進軍開發油田。作為一名校級軍官，長期的海外生活，拓展了他的生活和視野，使他更加關注世界軍事技術的每一項，並使他最終走上為之獻身的軍事航空事業。
1934年9月7日，山本五十六被任命為倫敦海軍裁軍會議預備會議日本方麵的海軍首席代表。山本五十六的倫敦之行，不過是日本統治集團利用“頑強的山本”，對英美實行愚弄和欺騙而已，因為他們期望山本既能使日本達到廢除條約的目的，而又不背上輿論和道義上的不利壓力。
山本五十六在談判桌上的高超技巧，贏得了國際、國內法西斯的一致喝彩。回國後日本海軍當局還為他舉行了歸國報告會。通過裁軍談判，山本五十六對世界海軍大勢的發展非常明了，他認為當時日本的國力與美國相差很遠，所以不能卷入和美國無限製的造艦競賽。他在給一個朋友的信中寫道：
不可否認，我帝國之國力較之美國確有天壤之別，吾等深感日本帝國是到了謹慎自重、發奮圖強的時候了。可以想象，第一次世界大戰前的德國，如果再忍耐50年的話，它當今也能與強國相匹敵。前車之覆，後車之鑒。
今天我們日本帝國必須冷靜自重，積蓄力量，盛國強兵。盡管此次談判已毫無勝利可言，但隻要我們能清醒地意識到上述各點，並使之付諸實施，將不愁英美拜倒在我們的麾下。
最後他滿懷信心地說：
對海軍來說，至為重要的也是謹慎自重，艱苦努力，當務之急就是無論如何也要迅速發展海上航空兵。
山本五十六，這位剛在倫敦海軍裁軍會議預備會議上提升的海軍中將，已經成為日本國內家喻戶曉的人物了。
這一時期日本的國內局勢動蕩不安。在大資產階級的扶植、縱容下，日本法西斯運動達到了瘋狂的地步。日本軍部在中國發動“九一八事變”成功後，法西斯分子深受鼓舞，便開始在國內實施暗殺政變等手段，企圖建立法西斯獨裁統治。
1932年，他們迫使政黨內閣倒台，軍隊內的法西斯分子也分裂成“皇道派”和“統製派”。兩派相互殘殺，並於1936年2月26日製造了大規模的流血事件——“二·二六”事件。
大約1500多名“皇道派”官兵打著“天誅”的旗號，對統製派實行突然襲擊。殺戮持續了近四天，統製派遭到了殘酷的清洗。
81歲的藏相高橋是清、內大臣齋藤實、天皇的侍從長鈴木貫太郎、首相岡田啟介等重要人物均遭襲擊。鈴木和岡田僥幸活命，高橋和齋藤實被殺。
1936年2月29日，天皇下旨平息叛亂。得到大財閥支持的法西斯統製派趁機剪除異己，控製了政府。事變後的廣田內閣，實際上是軍部的傀儡。在法西斯主義分子的操縱下，廣田內閣加快了侵略擴張步伐。
8月，通過了《國策基準》，決定“在確保帝國在東亞大陸地位的同時，向南發展”。
11月，日本和德國簽訂《反共產國際協定》，把矛頭指向美國。
國內局勢的變化使剛被任命為海軍航空本部部長的山本五十六憂心忡忡。他對過激分子的行為十分反感。在“二·二六”事件爆發之初，曾有人到航空本部動員海軍參加，結果被山本趕出辦公室。
事件發生後，山本曾說：
如果陸軍做得太過分，使叛亂勢態繼續惡化下去，海軍也準備出麵幹涉，最終難免同陸軍兵戈相見。
這雖然是一時氣話，不過也反映了他的態度。
山本五十六反對過激分子的行為，並不意味著他主張世界和平。事實上，在效忠天皇、對外擴張方麵，他同日本其他法西斯分子的思想是一脈相通的，隻不過他比一般人看得更遠，考慮得更周到罷了。從這個意義上說，他是一個更具危害性的法西斯戰爭販子。