Kurmay Yüzbaşı Mustafa Kemal, mezuniyetinin ardından merkezi Şam'da bulunan 5.Ordu'ya staja gönderildi. Bu stajında piyade, süvari ve topçu sınıflarında görev aldı.1905-1907 yılları arasında Şam'da Lütfi Müfit Bey (Özdeş) ile birlikte 5. Ordu emrinde görev yaptı. İlk stajı 5. Ordu'ya bağlı 30'uncu Süvari Alayı'nda gerçekleşti. Bu dönemde düşük rütbeli stajyer bir kurmay subay olarak Suriye'nin çeşitli bölgelerindeki isyanlarla ilgilenen Mustafa Kemal, "küçük savaş" (gerilla savaşı) üzerine tecrübe kazandı. İsyanlarla uğraştığı dört aydan sonra Şam'a döndü. 1906 Ekim ayında Binbaşı Lütfi Bey, Dr. Mahmut Bey, Lüfti Müfit (Özdeş) Bey ve askerî tabip Mustafa Cantekin ile birlikte 'Vatan ve Hürriyet' adlı bir cemiyeti kurduktan sonra ordudan izinsiz Selânik'e gitti. Selânik Merkez Komutan Muavini Yüzbaşı Cemil Bey (Uybadın)'in yardımıyla karaya çıktı ve orada cemiyetinin şubesini açtı. Bir süre sonra arandığını öğrendi ve ona ağabeylik yapan Albay Hasan Bey, Yafa'ya dönüp oranın komutanı Ahmet Bey'e Mısır sınırında Bîrüssebi'ye gönderildiğini bildirmesini önerdi. Ahmet Bey de Mustafa Kemal Bey'i Bîrüssebi'ye tayin etti ve bir süre sonra topçu staj için tekrar Şam'a gönderildi. 20 Haziran 1907'de Kolağası (Kıdemli Yüzbaşı) oldu ve 13 Ekim 1907'de 3.Ordu'ya kurmay olarak atandı.Ancak Selânik'e vardığında 'Vatan ve Hürriyet'in şubesinin İttihat ve Terakki Cemiyeti'ne ilhak edildiğini öğrendi. Bu yüzden kendisi de 1908 Şubat ayında İttihat ve Terakki Cemiyeti'ne üye oldu .22 Haziran 1908'de Rumeli Doğu Bölgesi Demiryolları Müfettişliğine atandı.
23 Temmuz 1908'de Meşrutiyet'in ilanından sonra Aralık 1908 sonlarında İttihat ve Terakki Cemiyeti tarafından toplumsal ve siyasal sorunları ve güvenlik problemlerini incelemek üzere bugünkü Libya'nın bir parçası olan Trablusgarp'a gönderildi. Burada 1908 Devriminin fikirlerini Libyalılara yaymaya ve buradaki nüfusun farklı kesimlerinden gelenleri Jön Türk politikasına kazanmaya çalıştı. Bu siyasi görevin yanı sıra bölge halkının güvenliği ile de ilgilendi. Kentin dışında yapılan bir savaş tatbikatında Bingazi garnizonuna önderlik ederek askerlere modern taktikler öğretti. Bu tatbikat süresince isyana meyilli Şeyh Mansur'un evini sararak bölgede sistem karşıtı başka güçlü kişilere örnek olması amacıyla onu kontrol altına aldı. Ayrıca hem kentli, hem de kırsal bölge insanlarını korumak için bir yedek ordu planlamaya başladı.
13 Ocak 1909'da 3.Ordu'ya bağlı Selânik Redif Fırkası'nın Kurmay Başkanı oldu ve 13 Nisan 1909'da Meşrutiyet'e karşı 3. Ordu'ya bağlı Taşkışla'da konuşlanmış 2. ve 4. Avcı Taburları'nın isyanıyla başlayan, diğer birliklerin katılımıyla genişleyen 31 Mart Ayaklanması'nı bastırmak üzere Selânik ve Edirne'den yola çıkarak Mirliva Mahmut Şevket Paşa komutasında 19 Nisan 1909'da İstanbul'a girecek olan Hareket Ordusu'na bağlı birinci kademe birliklerinin kurmay başkanı oldu. Daha sonra 3.Ordu Kurmaylık, 3.Ordu Subay Talimgâhı Komutanlık, 5.Kolordu Kurmaylık, 38.Piyade Alay Komutanlık görevlerinde bulundu.
Mustafa Kemal Bey, 12 Eylül - 18 Eylül 1910'da Fransa'da düzenlenen Picardie Manevraları'na gönderildi. Burada uçakların deneme uçuşuna davet edildiyse de yanındaki komutanının uyarısıyla uçağa binmedi. Bineceği uçak yere çakıldı ve uçağın içinde bulunanlar öldü. Bazı yazarlar, ömrü boyunca uçağa binmeyen Atatürk'ün bu davranışını, Picardie Manevraları'nda yaşadığı olayın ardından temkinli davranmasına bağlamışlardır.
Mustafa Kemal Bey, dönüşünün ardından 27 Eylül 1911'de İstanbul'da Genelkurmay Karargâhında görev aldı.
23 Temmuz 1908'de Meşrutiyet'in ilanından sonra Aralık 1908 sonlarında İttihat ve Terakki Cemiyeti tarafından toplumsal ve siyasal sorunları ve güvenlik problemlerini incelemek üzere bugünkü Libya'nın bir parçası olan Trablusgarp'a gönderildi. Burada 1908 Devriminin fikirlerini Libyalılara yaymaya ve buradaki nüfusun farklı kesimlerinden gelenleri Jön Türk politikasına kazanmaya çalıştı. Bu siyasi görevin yanı sıra bölge halkının güvenliği ile de ilgilendi. Kentin dışında yapılan bir savaş tatbikatında Bingazi garnizonuna önderlik ederek askerlere modern taktikler öğretti. Bu tatbikat süresince isyana meyilli Şeyh Mansur'un evini sararak bölgede sistem karşıtı başka güçlü kişilere örnek olması amacıyla onu kontrol altına aldı. Ayrıca hem kentli, hem de kırsal bölge insanlarını korumak için bir yedek ordu planlamaya başladı.
13 Ocak 1909'da 3.Ordu'ya bağlı Selânik Redif Fırkası'nın Kurmay Başkanı oldu ve 13 Nisan 1909'da Meşrutiyet'e karşı 3. Ordu'ya bağlı Taşkışla'da konuşlanmış 2. ve 4. Avcı Taburları'nın isyanıyla başlayan, diğer birliklerin katılımıyla genişleyen 31 Mart Ayaklanması'nı bastırmak üzere Selânik ve Edirne'den yola çıkarak Mirliva Mahmut Şevket Paşa komutasında 19 Nisan 1909'da İstanbul'a girecek olan Hareket Ordusu'na bağlı birinci kademe birliklerinin kurmay başkanı oldu. Daha sonra 3.Ordu Kurmaylık, 3.Ordu Subay Talimgâhı Komutanlık, 5.Kolordu Kurmaylık, 38.Piyade Alay Komutanlık görevlerinde bulundu.
Mustafa Kemal Bey, 12 Eylül - 18 Eylül 1910'da Fransa'da düzenlenen Picardie Manevraları'na gönderildi. Burada uçakların deneme uçuşuna davet edildiyse de yanındaki komutanının uyarısıyla uçağa binmedi. Bineceği uçak yere çakıldı ve uçağın içinde bulunanlar öldü. Bazı yazarlar, ömrü boyunca uçağa binmeyen Atatürk'ün bu davranışını, Picardie Manevraları'nda yaşadığı olayın ardından temkinli davranmasına bağlamışlardır.
Mustafa Kemal Bey, dönüşünün ardından 27 Eylül 1911'de İstanbul'da Genelkurmay Karargâhında görev aldı.