W szkole został uznany za wyjątkowego i bardzo zdolnego ucznia. Został mu nadany stopień sierżanta a więc najwyższy stopień wśród kadetów. Jego zdolności przyniosły mu szacunek oficerów w tym dyrektora szkoły majora Johna Considine i innych prowadzących szkołę amerykańskich oficerów. W 1935 roku ukończył Gwatemalską Akademię Wojskową. W 1937 roku ponownie trafił do akademii. Przeszedł tam lekcje w zakresie wojskowości, historii i fizyki. W 1943 roku został awansowany do stopnia pułkownika zostając tym samym trzecią najważniejszą osobą uczelni a zarazem jednym z niewielu młodych oficerów o tak wysokim prestiżu. W 1938 roku poznał swoją przyszłą żonę Maríę Cristine Vilanovę będącą córką bogatego właściciela ziemskiego z Salwadoru. Młodzi pobrali się kilka miesięcy później. Arbenz stwierdził później że żona miała na niego duży wpływ. To właśnie przez nią spotkał się z ideologią lewicową, którą sama poznała w trakcie uczestnictwa w kongresie kobiet.