В 1901 году жалуется в есаулы. Когда началась Японская война, Мамантов добился отправки добровольцем в Маньчжурию. Он становится офицером 1-го Читинского полка Забайкальского казачьего войска, в котором отслужил всю войну. Участвовал в сражениях под Ляояном, на реке Шахэ и под Мукденом. Отличился вместе с казаками-забайкальцами в известном рейде по вражеским тылам конной группы генерала Мищенко.
Из Маньчжурии в Россию Мамантов вернулся с четырьмя боевыми орденами. Одним из них был орден Святой Анны 4-й степени с надписью «За храбрость» – знаменитая «анненская шашка». Он возвращается в строй 3-го Донского казачьего полка и в 1908 году, получив чин войскового старшины (подполковника), принимает в командование сотню. Лет ему было уже 38. Вскоре он переводится в 1-й Донской казачий генералиссимуса князя Суворова полк, который был расквартирован в первопрестольной Москве.
Войсковой старшина в 40 лет получил должность помощника командира полка по строевой части. Увлекался конными скачками, охотой и шведской гимнастикой. Возвращение в свет совпало с женитьбой на баронессе фон Штемпель. В 1910 году производится в полковники. Казалось, что его карьера на этом и закончится, но тут началась мировая война.
Великую войну Мамантов встретил командиром 19-го Донского казачьего полка, входившего в состав 4-й Донской казачьей дивизии, получив это назначение в августе 1914 года. Участвовал в неудачной Восточно-Прусской операции. В октябре того же года был снят с должности за низкую дисциплину в полку (грабежи местного населения) и прикомандирован к 6-му Донскому казачьему генерала Краснощекова полку. В апреле следующего года стал его командиром.
Блестящих фронтовых успехов на счету полковника К. К. Мамантова не имелось: в условиях позиционной войны роль кавалерии уходила в прошлое, и теперь она часто, спешившись, сидела в окопах. Но карьера ему давалась: в марте 1917 года следует назначение командиром бригады 6-й Донской казачьей дивизии и производство в генерал-майоры. В послужном списке значилось участие в боевых действиях на Северо-Западном и Северном фронтах в составе 1-й, 5-й и 12-й армий.
Изменилась и семейная жизнь Константина Константиновича: после смерти первой жены его второй супругой стала Екатерина Сысоева, дочь известного московского биржевика. Но суждено им было быть вместе совсем недолго.
Октябрь 17-го года определил место казачьего генерала в начинающейся Гражданской войне. Родовые имения были разграблены, имущество национализировано. В декабре 1917 года Мамантов прибывает на тихий Дон вместе со своей казачьей бригадой, которая была укомплектована уроженцами 2-го Донского округа. На жительство остановился в станице Нижне-Чирской, куда прибыла его жена с двумя дочерьми (своей и приемной).
Генерал-фронтовик оставался не у дел совсем недолго. Первая кровь «второй Русской смуты» пролилась на Юге России. В начале 1918 года инициативный К. К. Мамантов стал формировать из своих однополчан-фронтовиков белый партизанский отряд (около 100 бойцов). С ним он выступил на защиту столицы донского казачества Новочеркасска, но подошел к городу слишком поздно.
Вместе со своими партизанами стал участником «Степного похода» остатков разбитых калединских войск под командованием походного атамана генерала П. Х. Попова. Почетным знаком «За Степной поход» была награждена и его жена, которая в трудные дни была рядом с мужем. Вскоре Мамантов возглавил группу из нескольких белоказачьих партизанских отрядов. Теперь он имел под командованием две пешие казачьи сотни при 4 пулеметах (всего 205 человек). Помощником его стал полковник Шабанов.
Мамантовский отряд имел свой флажок – белый, с золотой оторочкой. На одной стороне был вышит золотой шестиконечный флажок, на другой – золотые буквы «О.М.» («Отряд Мамантова»). Под этим флажком белоказачий генерал воевал в ходе Гражданской войны до самой своей смерти.
В апреле месяце генерал-майор К. К. Мамантов стал командующим всеми силами белых в восставшем против красных 2-м Донском округе. Он прибыл в округ с несколькими отрядами: своим пешим, конным полковника Карагальского, офицерским войскового старшины Гнилорыбова и с одним-единственным орудием. Вскоре силы Мамантова в округе достигли около 10 тысячи человек, но лишь около половины из них имели винтовки с 25 патронами на ствол.
В конце мая казакам 2-го округа пришлось вести жестокие бои против красных, наступавших со стороны Царицына оказавшегося у них в тылу сильного отряда Щаденко. Белые несли большие потери от артиллерийского огня. Мамантов лично ходил в атаку в пехотных цепях, был трижды ранен. Популярность его росла. Станицы Усть-Хоперская и Нижне-Чирская произвели генерала-партизана в почетные казаки.