По полученной Мальцевыми привилегии юный Сергей Иванович был, по достижении необходимого возраста, определен в гвардейскую кавалерию, где и проходил военную службу. Произведенный в офицеры, он быстро достиг высших чинов. Несколько лет состоял адъютантом в свите принца Петра Ольденбургского – одного из членов царской семьи. Служба эта была необременительна, давала ему много свободного времени и возможность часто ездить с поручениями за границу, что он использовал для того, чтобы глубже изучить металлургическое дело, познакомиться с новейшими достижениями в технике и производстве. В частности, в 1837–1838 годах Мальцев совершил большое путешествие по Европе, давшее ему много полезных знаний для ведения предпринимательских дел. Порою он сам становился к заводским печам в качестве простого рабочего, чтобы лучше усвоить технологию производства.
Сохранился формулярный список С. И. Мальцева по службе 1846 года: «Адъютант принца Ольденбургского, кавалергардского ее величества полка ротмистр, из дворян Орловской губернии. За родителями его состоят в Орловской, Тульской, Калужской и Смоленской губерниях 2 тысячи крестьян». И еще один отрывок: «В выборах дворянства не служил, в походах не бывал. Женат на дочери генерал-майора князя Урусова, девице Анастасии Николаевне». Венчание Сергея Ивановича с княжной Анастасией Урусовой (1820–1894) произошло в 1836 году. Юная княжна, по отзывам современников, умела очаровать собеседника своей сердечностью, блеснуть незаурядным умом. Позднее она стала приближенной и близкой подругой императрицы Марии Александровны. У супругов было семеро детей: три сына (Сергей, Иван, Николай) и четыре дочери (Капитолина, Мария, Анастасия и Ирина).
Военная карьера все меньше привлекала С. И. Мальцева. Он с раннего детства интересовался заводским делом, вынашивал обширные проекты развития семейных предприятий. И в 1849 году, к удивлению многих, С. И. Мальцев, несмотря на ожидавшую его блестящую карьеру, выходит в отставку в чине генерал-майора и уезжает в свое родовое имение Дятьково, чтобы полностью посвятить себя управлению своими заводами, использовать накопленный опыт. Однако Мальцев начинает деятельность с реализации давней своей причуды – постройки в 1849 году в симеизском поместье хрустального дворца, для которого в Людинове были изготовлены деревянный сруб и металлический каркас, доставленные на лошадях в Крым. Двухэтажный дворец стоял на высоком холме и, по словам очевидцев, напоминал гигантский фонарь, составленный из огромных рам со стеклами.
С. И. Мальцев
После смерти отца от холеры, в мае 1853 года, Сергей Иванович Мальцев становится крупнейшим землевладельцем, полновластным хозяином огромного промышленного района в центральной части Европейской России (площадью около 215 тыс. га), расположенного на землях смежных уездов Орловской, Калужской и Смоленской губерний по реке Болве – притоку Десны и реке Жиздре – притоку Оки. Район получил позднее название Мальцевского заводского округа. В пору наибольшего развития заводской деятельности здесь существовали 22 больших завода и около 130 более мелких, вспомогательных предприятий, которые давали работу 100 тыс. человек. Но еще ранее, при жизни отца, молодой Мальцев начинает воплощать в жизнь грандиозные проекты по модернизации всего своего заводского хозяйства.
Еще в 1839 году с одобрения отца Сергей Мальцев на базе старого чугунного производства в Людинове, начало которому положили в середине XVIII века Демидовы, основывает рельсопрокатный завод. Для этого была проделана огромная работа по реконструкции предприятия, построены доменные печи нового образца. На Людиновском заводе была устроена первая железопрокатная мастерская. Для механического дела приглашался известный изобретатель станков Жаккар, специалисты по газовым мартеновским печам, ткацким станкам и др. Одновременно организовывалось обучение рабочих разным специальностям. Мальцев создает также новые вспомогательные производства: кирпичное, смолокуренное, канатное, лесопильное, писчебумажное, водочное, развивает сельское хозяйство.
Для улучшения стекольного дела открывается содовый завод и начинается техническое переоснащение предприятий. На них ставятся новые шлифовальные станки, приводимые в действие паровыми двигателями, сконструированными на мальцевских заводах, вводятся пескоструйная обработка стеклянных поверхностей и тиснение хрусталя с помощью механического пресса, созданного во Франции. Новейшие изобретения молодой Мальцев старается в кратчайшие сроки внедрить на своих предприятиях. Заботясь о реализации продукции своих фабрик, он с середины 50-х годов договаривается с кузеном Иваном Сергеевичем, владельцем Гуся, о разделе отечественного рынка сбыта стеклянных изделий. Было решено, что дятьковский хрусталь будет продаваться главным образом на юге и в центральных губерниях Европейской России, а гусевский – в восточной ее части и в столицах.
