Служба шла своим чередом, и новый XX век Мамантов встретил с повышением. 1 октября 1901 года он был произведен в чин есаула (ротмистра по рангам регулярной кавалерии). Но мирная жизнь в Вильне уже не устраивала Мамантова. Начинается война с Японией, и для Мамантова перевернулась новая страница биографии. Как и многие его товарищи по полку, он подал прошение о переводе в Маньчжурию, на фронт. Прошение удовлетворили, и Мамантов едет на Дальний Восток, где в составе 1-го Читинского полка Забайкальского Казачьего Войска проходит всю войну. Полк действовал в составе конной группы генерала Мищенко, известного своими смелыми рейдами по тылам японской армии. Очевидной становилась эффективность самостоятельных действий маневренных конных групп, впоследствии подтвержденная прославленным рейдом самого Мамантова. Примечательно, что другой знаменитый кавалерийский генерал - Петр Николаевич Врангель, воевавший в составе конной группы Ренненкампфа, также участвовал в таких рейдах.

Молодой офицер получил первые боевые награды: ордена Святой Анны IV-й степени с надписью «За храбрость» - знаменитая «аннинская шашка», Святого Станислава III-й степени с мечами и бантом и II-й степени с мечами, Святой Анны III-й степени с мечами. 26 февраля 1908 года Мамантов был произведен в чин войскового старшины (подполковника - по регулярной кавалерии) и принял сотню в родном 3-м Донском казачьем полку.

После окончания войны многим офицерам - ее участникам открывалась возможность для продолжения карьеры, поступления в Императорскую Академию Генерального Штаба, ведь «военный стаж» давал определенные льготы. Однако Мамантов остался в родных для него казачьих полках, переведясь в 1-й Донской генералиссимуса князя Суворова полк. Это означало почти возвращение в Гвардию, ведь полк располагался в Первопрестольной столице -Москве. А должность помощника командира по строевой части, которую получил 40-летний войсковой старшина, многими считалась венцом карьеры. Возвращение в московский свет совпало с первым, правда весьма поздним, браком с баронессой фон Штемпель, оба брата которой командовали полками в 6-й кавалерийской дивизии. Вскоре родилась дочь Екатерина. Разнообразие в будни военной службы вносилось скачками и парфорсными охотами, занятиями шведской гимнастикой. Во время полковых праздников он никогда не пил водки, а лишь немного хорошего французского вина. Служба в Московском военном округе не была обременительной и позволяла Мамантову часто приезжать к своей матери в Санкт-Петербург, возвращаясь к жизни петербургского общества.

В окопах Первой мировой войны.

Очередной этап военной карьеры Мамантова был связан с началом войны с Германией. Ее он встретил командиром 19-го Донского казачьего полка (в составе 4-й Донской казачьей дивизии). Кавалерийские операции в годы Великой войны не отличались масштабностью, и казачьи части занимались по преимуществу разведкой и неглубокими рейдами по тылам противника. Не было заметных фронтовых успехов и у полка Мамантова. В 1916 году он получил чин полковника и был назначен командиром 6-го Донского генерала Краснощекова полка.

Несмотря на поддержку со стороны родственников, дальнейшее продвижение в чинах было скромным. Войну Мамантов закончил в чине полковника. При всем своем честолюбии он никогда не стремился угождать, считая, что сам по себе факт удачной операции, выигранного сражения гарантирует карьерный рост. Если же его очевидные успехи не приносят ожидаемых повышений, то виноваты в этом или интриги, или пристрастность высших начальников.

События Февраля и Октября 1917 года Мамантов встретил на фронте. Отношение к ним было определенным - он видел развал Армии, развал русской государственности, развал фронта и тыла. Тем не менее 1917 год принес полковнику Мамантову очередное повышение - он стал командиром бригады в 6-й Донской казачьей дивизии.

Изменилась и семейная жизнь. В 1915 году он провел в Новочеркасске свое последнее лето вместе с семьей. Вскоре его жена умерла, оставив восьмилетнюю дочь. Новой женой Константина Константиновича стала Екатерина Васильевна Сысоева, дочь известного московского биржевика Василия Никаноровича Сысоева. В 1916 году она развелась со своим мужем, однополчанином Мамантова по 1-му Донскому полку, сотником М. В. Кононовым. От первого брака у нее осталась дочь Валентина. И хотя совместной жизни Мамантовых не суждено было быть долгой, Екатерина Васильевна до последних дней осталась верна памяти о покойном муже.

После Октябрьского переворота Мамантов окончательно решил связать свою судьбу с Тихим Доном. Прошлая светская жизнь Москвы и Санкт-Петербурга ушла безвозвратно. Родовые имения были разграблены, имущество национализировано. Не признавший власти большевиков Дон многим казался тогда единственным стержнем, вокруг которого могло сложиться антибольшевицкое сопротивление.

После развала фронта донские казачьи полки походным порядком возвращались домой, в свои родные станицы и хутора. Вернулась на Дон, ведомая своим командиром, и казачья бригада Мамантова. Укомплектованная уроженцами 2-го Донского округа, она дошла до станицы Нижне-Чирской. Сюда же, в Новочеркасск, а затем и в станицу Нижне-Чирскую переехала из Москвы вместе с двумя дочерьми (родной и приемной) и Екатерина Васильевна.

В последние месяцы переломного для России 1917 года на Дону царила политическая неразбериха. Большинство казаков настаивало на сохранении политической независимости края, собственных органов государственного управления и армии. Однако казачьи части, возвращавшиеся с фронта, хотя и приходили домой с оружием и знаменами, не собирались продолжать войну хотя бы и под лозунгами «спасения Отечества от большевицкого ига». Как писал в своих воспоминаниях Председатель Донского Войскового Круга В. А. Харламов, «фронтовое казачество, распропагандированное углубителями революции, приходя домой, не могло сразу найти общего языка со "стариками". Оно воевало, а эти жили дома и богатели. Молодые казаки не могли представить себе, чтобы солдат-крестьянин, солдат-рабочий, с которыми они провели три года на фронте, вернувшись домой, стали их врагами... "Зачем нам бороться против большевиков? Они нас, рядовых казаков, не тронут; они будут распоряжаться промеж рабочих и крестьян, а мы у себя", - вот обычное для того периода рассуждение казаков...»

Поэтому призывы немедленного «похода на Москву» не встречали отклика среди казачества. Гораздо более популярной стала идея образования так называемого «Юго-Восточного Союза», объединившего в своих границах на правах автономии Донское, Кубанское, Терское, Астраханское Казачьи Войска, а также горцев Кавказа.

В то же время многие и на Дону, и на Кубани, и на Тереке считали перспективным сотрудничество с большевиками. Особенно сильны пробольшевицкие симпатии были в Ростове и Таганроге (в Таганрогском округе преобладало шахтерское население и почти не проживало «коренных казаков»). Донской Атаман А. М. Каледин был вынужден в одиночку, на свой страх и риск, начать борьбу против надвигавшихся на Дон с севера красногвардейских эшелонов. Против ростовских большевиков и наступавших с севера красногвардейцев выступили первые отряды будущей Добровольческой Армии, донские добровольцы-«партизаны» и окрыленная идеей спасения России донская молодежь. Первая кровь «второй Русской Смуты» пролилась на Юге России.

Во 2-м Донском округе по инициативе Мамантова началось формирование партизанского отряда, имевшего в своем составе большое количество казаков-фронтовиков, однополчан Мамантова по 6-й дивизии. В то же время Нижне-Чирский окружной круг, опасаясь большевицких репрессий, категорически настаивал на выдворении мамантовского отряда за пределы округа. Изгнанные мамантовцы (около 100 бойцов) выступили к Новочеркасску в конце января 1918 года. Вместе с командиром ехала его семья. Жена, проделавшая с ним весь страдный путь Степного похода, как и ее муж, была награждена впоследствии знаком «За Степной поход».