В 1926 году Ромуальдас Марцинкус стал курсантом национальной офицерской академии, закончив которую три года спустя, получил звание второго лейтенанта сухопутных войск. В 1932 году Марцинкус начал обучение в авиационном офицерском училище. После окончания этого учебного заведения он получил должность второго пилота. Два года спустя пилот принял участие в трансъевропейском перелёте, во время которого литовские лётчики посетили 12 европейских столиц.
Ромуальдас Марцинкус не принял присоединения Литвы к СССР и в 1939 году эмигрировал во Францию, где продолжил карьеру военного лётчика. После капитуляции Франции пилот на небольшом катере перебрался на Мальту и впоследствии вступил в ряды Королевских военно-воздушных сил Великобритании, в составе которых стал единственным литовцем. Известно, что осуществляя перехват ночных бомбардировщиков, Марцинкус сбил по меньшей мере один немецкий самолёт.
В качестве футболиста Ромуальдас Марцинкус выступал за клуб «ЛФЛС Каунас». 27 июля 1927 года он сыграл первый матч за сборную Литвы (товарищеский с Латвией). В том же матче футболист забил свой первый гол за сборную, но его команда проиграла со счётом 3:6. 9 июня 1931 года на матч против Эстонии Марцинкус впервые вышел с капитанской повязкой. В дальнейшем он ещё 29 раз был капитаном сборной, а всего за национальную команду провёл 41 матч (рекорд довоенной Литвы) и забил 2 гола. С 1932 по 1938 год (с перерывами) Ромуальдас Марцинкус был главным тренером национальной сборной. В последний раз футболист сыграл за сборную в матче с Латвией 17 марта 1938 года
12 февраля 1942 года при налёте британской авиации на линкор «Шарнхорст» литовский пилот был сбит и попал в плен. Находясь в лагере военнопленных Шталаг Люфт III, Ромуальдас Марцинкус стал активным членом тайной организации, осуществившей в ночь с 24 на 25 марта 1944 года побег из лагеря. Через несколько дней после побега литовский пилот был схвачен и вместе с ещё 49 участниками побега расстрелян по личному приказу Гитлера.
Массовый побег военнопленных, в котором принимал участие Марцинкус, послужил основой сюжета американского фильма 1963 года «Большой побег».