雖然失學，但趙占海因九一八當夜的優良表現，得到東北軍獨立第七旅旅長王以哲的賞識，破格將其提升為獨立第七旅直屬騎兵連的少尉排長，后升旅部中尉參謀。
在獨立第七旅改編為陸軍第一零七師之后，趙占海又被一紙推薦函送入了由東北邊防軍司令長官衛隊統帶部改編來的少帥衛隊所屬的騎兵隊。
后來，這支少帥張小六子的衛隊改編為東北軍頭號精銳部隊第一零五師，這個師乃是東北軍中最為精銳的部隊，張小六子的貼身衛隊嫡系，編有三個步兵旅九個步兵團，直屬部隊規模也遠超一般部隊，轄有直屬騎兵團、炮兵營、汽車隊、高射炮大隊、通信大隊、衛隊連等單位。
趙占海被調入第一零五師后，即在該師的直屬騎兵團擔任上尉連長，隨后的熱河抗戰雖然再次以東北軍部隊的敗北而告終。但趙占海卻在作戰中表現英勇，在戰斗中指揮自己的騎兵連在一場混戰中吃掉了日軍的一個步兵小隊，還用馬刀劈死了一名日軍大尉軍官，成為了熱河抗戰全面潰敗中的難得亮點。
趙占海也因此得到了少帥張小六子的賞識。
熱河抗戰結束后，恰逢中央軍校開始從東北流亡學生和東北軍部隊中招收軍校學生和軍官訓練班學員，趙占海主動報考，經少帥小六子運作，于考試通過后直接被插班進入了中央軍校第九期，從而進入了中央軍嫡系部隊的系統，取得了黃埔軍校的學歷，穿上了黃馬褂，成為了黃埔生。
進入中央軍校之后，原本是學騎兵出身的趙占海為了掌握其他兵科的知識，主動改學步兵科，在校期間的成績也十分優良。
自中央軍校畢業之后，由于東北軍各個部隊已經被吞并拆分瓦解的七零八落，趙占海無法返回原部隊任職，于是干脆從頭開始，以少尉軍銜重新任官，又被選入陸軍大學參謀班學習，在陸軍大學學習期間也結識了現在突擊總隊的參謀主任王元靈。
又因與王元靈的關系，趙占海在畢業后隨王元靈一起進入了軍令部任職，在王元靈調任中央軍校武漢分校時，也隨其轉入武漢分校任中尉戰術教官，同時教授騎兵與步兵兩科的戰術課程。
再往后，王元靈進入了突擊總隊任職，想上第一線作戰部隊任職的趙占海自然又借著這層機緣跟著進入了突擊總隊，被提升為了突擊總隊參謀處下屬第三科，即作戰科的上尉科長。
在執行突擊總隊各項作戰訓練業務時，也表現出了極高的業務能力和專業素質，何煒也對這名學科術科俱為優良，兼具軍校學歷與實戰經驗，且與自己有著同鄉之誼的軍官印象極深。
趙占海在作戰訓練科科長的職務上雖表現的極為出色，可其也一直渴望能夠參加實戰，真刀真槍的和日本人拼殺，畢竟九一八死里逃生，熱河抗戰浴血拼殺的經歷加之故鄉淪陷的悲痛使他對日本人有著極為刻骨的仇恨。
而今天何煒提出要主動出擊則正是一個參加實戰的大好良機，于是，便大著膽子開口說道：“諸位，縱觀富池口至九江一線的地形，多為湖網地帶，丘田與小山地帶，日軍自攻占九江之后一定會向本部所在的半壁山與田家鎮一線進擊，日軍的裝備較重，行動不易，故我軍派出之出擊部隊一定要以機動靈活為第一。”
“私以為，我部應當抽調一批精銳官兵，組成一支出擊部隊，配備強力的近戰自動火器，全部換發民眾的便裝，另以馬匹作為機動工具，配備無線電臺和信號槍等聯絡設備，如果有條件的話，我突擊總隊現在裝備的輕型迫擊炮，通用機槍和馬刀也應當配備上，以這樣一支由精銳官兵和精利武器的機動部隊快速挺進，可向敵軍攻來之方向挺進十幾公里乃至于幾十公里，無論是對陸上之敵，還是水面敵艦，都足以起到偵搜警戒之功，足矣為我部擔任前進警戒部隊。”
何煒還沒有說話，王元靈卻皺起眉頭，輕咳兩聲后說道：“趙科長的想法不錯，趙科長所說的這支出擊部隊，在武器上我總隊倒是能供應的上，人手也不是問題，只是這戰馬我們怕是湊不出來，我們都是步兵部隊，各營的軍馬全都是拉炮的馱馬，馱馬和騎兵用的軍馬是兩個東西，根本就沒法當做沖鋒陷陣的軍馬啊。”
第三八五旅旅長馬驥笑著看向了王元靈說道：“呵呵，這一點王主任倒是不用擔心，我第三八五旅在出發前，得到了我師師屬騎兵連的加強，配屬給我的師屬騎兵連大概有兩百多人馬，若需要戰馬，我倒是可以出一份力，人手上也可以幫襯一把。”