Углублённое изучение военных дисциплин сочеталось у Николая с прохождением действительной службы в рядах гвардии. Ещё в семилетием возрасте он был произведён в прапорщики и зачислен в лейб-гвардии Эриванский полк; в последующие годы он последовательно зачислялся в различные гвардейские полки и получал очередные офицерские звания. С особенной радостью встретил Николай зачисление в 1887 г. в прославленный Преображенский полк, которым в те годы командовал его любимый дядя, великий князь Сергей Александрович; в составе этого полка он провёл два лагерных сбора. Военная карьера Николая достигла своей вершины 6 августа 1892 г., когда он был произведён в полковники. Из-за преждевременной кончины Александра III его сыну не суждено было стать генералом российской армии, которыми были все его предшественники на престоле и большинство великих князей. Императоры не присваивали воинских званий самим себе…
С мая 1889 г. Николай Александрович стал участвовать в работе Государственного совета и Комитета министров. В 1890-1891 гг. совершил путешествие на Дальний Восток, по пути посетив много стран. В Японии на него в апреле 1891 г. было совершено покушение. Во время голода 1891-1892 гг. возглавлял Особый комитет по оказанию помощи населению губерний, пострадавших от неурожая. С 1892 г. состоял председателем Комитета Сибирской железной дороги, на который было возложено руководство строительством самой протяжённой в мире магистрали.
21 октября 1894 г. вступил на престол. В ноябре того же года сочетался браком с Алисой-Викторией-Еленой-Бригиттой-Луизой-Беатрисой, дочерью великого герцога Гессен-Дармштадтского Людвига IV и Алисы Английской, после перехода в православие принявшей имя Александры Фёдоровны. Она была болезненно застенчива, замкнута и раскрепощалась, превращаясь в настоящую Spitzbube (озорницу), как называли её при германском дворе, только в кругу самых близких ей людей. В 1884 г. двенадцатилетняя Алиса Гессенская впервые оказалась в России, прибыв с родственниками на свадьбу старшей сестры Эллы (Елизаветы Фёдоровны) с великим князем Сергеем Александровичем. Там и состоялось её знакомство с наследником цесаревичем, положившее начало детской романтической влюблённости, переросшей затем в сильнейшую любовь. «Alix, Niki», — тайком нацарапали они тогда на одном из окон итальянского домика в Петергофе. Первым мрачным предзнаменованием новому царствованию стала знаменитая Ходынская катастрофа, случившаяся в мае 1896 г. на коронационных торжествах в Москве. Именно это зловеще-символическое событие стало для Николая началом длинного пути личных, семейных и государственных трагедий и неудач, который с роковой неотвратимостью вёл последнего царя к гибельному исходу. 14 мая состоялся день священного коронования, «великий, торжественный, но тяжёлый в нравственном смысле день», как охарактеризовал его Николай. «Всё это произошло в Успенском соборе, хотя и кажется настоящим сном, но не забывается во всю жизнь!!!» Значение этого действа, имевшего вековую традицию, он осознавал в полной мере. До совершения таинства миропомазания вступление монарха во власть не считалось окончательным — только церковь в лице её высших иерархов давала императору последние полномочия. Вера императора, по сравнению с религиозной одержимостью Александры Фёдоровны, была гораздо более спокойной, без её экзальтации. Она естественно сочеталась в Николае с неизменной приверженностью всему отечественному, к идущим из глубины веков традициям России. Внешним выражением этого было и нерасположение к Петру I, и явное предпочтение наследию Московской Руси. Это предпочтение сказывалось буквально во всём: при Николае в официальной, прежде всего храмовой архитектуре начинает преобладать неорусский стиль, ориентированный на традиции допетровского зодчества, в церемониале двора возрождаются многие архаичные ритуалы, особенно связанные с религией. Возник даже проект смены формы для всех служащих при дворе, от лакеев и поваров до высших чинов, которых предполагалось одеть в старинное русское платье XVII в. От этой идеи пришлось отказаться из-за огромных издержек, требовавшихся на её осуществление, но тяга императора к традиционной одежде предков проявилась в менее масштабных мероприятиях — костюмированных балах начала XX в., последних больших балах при дворе империи. Хотя император в совершенстве владел французским, английским и немецким языками, он не любил употребления иностранных слов в государственных документах. «Русский язык так богат, — говорил он начальнику Канцелярии Министерства императорского двора генералу А. А. Мосолову, — что позволяет во всех случаях заменить иностранные выражения русскими. Ни одно слово неславянского происхождения не должно было бы уродовать нашего языка. Я подчёркиваю красным карандашом все иностранные слова в докладах. Только Министерство иностранных дел совершенно не поддаётся воздействию и продолжает быть неисправимым». Та же верность отечественным традициям была характерна и для повседневного быта Николая, его вкусов и привычек, проявляясь подчас даже в мелочах. «Как и его отец император Александр III, — вспоминал флигель-адъютант А. А. Мордвинов, — государь Николай Александрович не любил стеснявшей его движения одежды и предпочитал в домашней жизни старую, поношенную, подвергавшуюся из-за этого частым починкам. Являвшихся к нему лиц он принимал в своём кабинете также одетый совершенно просто: или в серой тужурке, или иногда в шёлковой малиновой рубашке стрелков императорской фамилии, которую он очень любил, потому что она была не только удобна, но и национально-русская. В дни войны он неизменно носил очень некрасивую защитную, из грубого толстого солдатского сукна рубашку и такую же солдатскую шинель». Скромный и непритязательный, как, впрочем, и остальные члены его семьи, Николай был очень умерен и в еде и также предпочитал простые русские блюда всевозможным деликатесам — изысканные кулинарные шедевры подавались только на официальных придворных обедах и торжествах.