Mustafa Kemal, 27 Kasım 1911’de binbaşı rütbesine terfi etti. Bu sırada Trablusgarp Savaşı nedeniyle Kuzey Afrika’daydı. Görev yerine ulaşmak için 21 Ekim’de İstanbul’dan İskenderiye’ye gelmiş, 23 Ekim’de de İskenderiye’den Trablusgarp’a hareket etmişti. Fakat yolda rahatsızlanması üzerine tekrar İskenderiye’ye dönmek zorunda kalmış ve 15 gün kadar hastanede yatmıştı. Binbaşı rütbesini aldığında, halen İskenderiye’de bulunuyordu. Bundan birkaç gün sonra Trablusgarp’a hareket edecek ve 16 Aralık’ta görev yeri olan Tobruk’a ulaşacaktı. Trablusgarp, Mustafa Kemal’in askeri kariyerindeki ilk savaş deneyimiydi. Buna rağmen başarılı bir yönetim sergiledi. Nitekim Bingazi Muharebelerinde gösterdiği yiğitlik ve liyakat gerekçesiyle kıdemine 2 sene zam yapılarak, 4. Rütbeden Osmanlı Nişanı ile ödüllendirildi. Mustafa Kemal, Ekim 1912’de Balkan Savaşı başlayınca İstanbul’a döndü. Yenilgiyle sonuçlanan I. Balkan Savaşı sırasında, Çanakkale ve Gelibolu Yarımadası’nın savunmasında görev aldı. I. Balkan Savaşı’nın sonunda İttihat ve Terakki’nin bir hükümet darbesiyle iktidarı ele geçirmesi, Mustafa Kemal’le büyük çekişme içinde olan Enver’in askeri kariyerinde hızla yükselmesini ve harbiye nazırlığına gelmesini sağlamıştı. Enver’i ve cemiyetin etkinliklerini açıkça eleştiren Mustafa Kemal, bu dönemde Sofya ataşemiliterliğine atandı (27 Ekim 1913). Bu görev ona, Avrupa’daki yaşam tarzını daha iyi tanıma fırsatı verdi. Bir süre sonra Bükreş, Belgrad ve Çetine ataşemiliterliklerini de üstlendi. Mustafa Kemal, bu görevlerini sürdürürken, 1 Mart 1914 tarihinde yarbaylığa terfi etti.