В Брест-Литовске Карбышев подружился с полковником Короткевичем. Оба они были мягкими по нраву и очень вежливыми людьми. Никогда не грубили подчиненным, не повышали голоса, предпочитая вести разговор в спокойном, деловом тоне. Подчиненные очень уважали обоих и старались точно выполнять их распоряжения.
13 июля 1914 г. Германия объявила войну России, Франции и Англии. Загремели орудия. В крепостях лихорадочно готовили форты к обороне. Карбышев руководил строительством укреплений и с 5 ура до позднего вечера был на ногах, а часто и ночью не ложился спать. Но он всегда был подтянут, собран, тщательно выбрит и спокоен. Укрепив крепость, Карбышев в ноябре 1914 г. по личной просьбе был направлен в действующую армию. Почти всю Первую мировую войну Карбышев провел на Юго-Западном фронте в армии под командованием А. Брусилова. Дмитрий Михайлович в должности дивизионного инженера участвует в кровопролитных боях на Бескидских перевалах Карпат.
Во время штурма австрийской цитадели Перемышль, Карбышев в критический момент предчувствуя поражение русской пехоты, собрал свою роту саперов и бросился с ней на австрийцев. Перемышль пал. Карбышев был ранен в ногу. За храбрость его наградили орденом Святой Анны 2-й степени и произвели в подполковники. В мае 1915 г. он опять в строю и воюет подо Львовом. Русские войска проигрывают немецкой и австро-венгерской армии, и в итоге война заканчивается поражением русских войск, потеряв Галицын, Польшу, Либаву. Карбышев был направлен на создание военных укреплений в глубоком тылу – у Канева.
Однажды в селе Шендеровке Карбышев встретил красивую девушку, приехавшую к брату. Они познакомились и вскоре поженились. Это была Лидия Васильевна, которая всю жизнь была для Карбышева любящей и преданной женой-спутницей, подругой воина.
Фронтовое затишье всполошила весть о Февральской революции. Окопники встретили ее с ликованием. Полковник Карбышев сблизился с солдатами, и одним из первых голосовал за большевистские резолюции. Он без колебаний перешел на сторону революционного народа и без сожаления расстался с царскими погонами, чинами и регалиями.
Октябрь. Его идеи захватили Карбышева. В 1918 г. началось создание Красной Армии. Карбышев вступил в нее. Когда Красная Армия двинулась против немецких оккупантов на Дону, Карбышева назначили заведовать отделом Инженерного управления Северо-Кавказского военного округа в г. Кизляре. Он занимался укреплением рубежей в Царицыне, Симбирске, по берегу Волги, в Самаре. Карбышев познакомился с Фрунзе, Куйбышевым, Чапаевым, Фурмановым, которые интересовались строительством оборонительных сооружений на Волжском рубеже. Пунктуальный и требовательный, он не выпускал из поля зрения ни одного сотрудника, пока тот не выполнит задания. Нерадивых отчитывал спокойно, не повышая тона. Фрунзе нередко ставил в пример деловитость, трудоспособность, аккуратность и высокую дисциплину Карбышева.
После разгрома Колчака, Карбышева назначили начальником инженеров армии Восточного фронта. За заслуги в боях Карбышева наградили именными золотыми часами с надписью: «Красному бойцу Социалистической революции от ВЦИК».
Часто Дмитрий Михайлович проводил инспекторские осмотры, и хотя ему полагался автомобиль, но он любил обходить позиции пешком, тщательно осматривал окопы, пулеметные гнезда, блиндажи, заграждения. Он говорил, что из автомобиля ничего не увидишь. От его же острого глаза не ускользала ни одна деталь. Он упрекал производителей работ, когда те формально относились к заданию, неэкономно расходовали материалы, не проявляли заботу о рабочих. Он сознавал в полной мере ответственность за то, что будет им одобрено или отвергнуто. Его уважали как принципиального и взыскательного специалиста.
Карбышев также работал на укреплении Забайкальского рубежа. В августе 1920 г. Фрунзе вызвал Карбышева на Южный фронт для создания оборонительных сооружений. А за боевые заслуги по разгрому Врангеля в Крыму Карбышев был награжден вторыми именными золотыми часами.
С 1921 г. Карбышев становится заместителем начальника инженеров всех вооруженных сил Украины и Крыма. Ему поручают приведение в оборонительное состояние Севастополя, Феодосии, Евпатории, укреплений Керченского пролива и Перескопа. Он участвует в разработке плана операций по разгрому банд Махно на Украине.
А в 1923 г. Дмитрий Михайлович приказом Фрунзе переведен в Москву, в центральный аппарат Красной Армии. В 1924 г. Фрунзе назначается начальником Военной академии и сразу привлекает к работе Карбышева, который стал помощником в осуществлении реформы военно-учебных заведений. Карбышев был одним из видных ученых по вопросам фортификации. Особую ценность представляют его многочисленные труды по строительству и оборудованию укреплений для обороны границ СССР.
С ноября 1926 г. Карбышев окончательно перешел на научную и преподавательскую работу в Военной академии, а в феврале 1934 г. стал начальником военно-инженерной кафедры. Дмитрий Михайлович активно работал сам над созданием новых подрывных средств. Он разработал первые типы советских противотанковых мин. Он предложил оригинальное малозаметное противопехотное препятствие, изготавливаемое из стальной проволоки и получившее название «тенета Карбышева». Проволока набрасывалась перед фронтом обороны на траву и кустарник, а т. к. проволока незаметна, действие ее оказывалось неожиданным для противника, и также ее было невозможно разрушить артиллеристским огнем.
Дмитрий Михайлович сделал еще одно изобретение – противопехотную мину в виде маленького пенала массой до 30 граммов. Этими минами можно посыпать землю перед атакующей пехотой противника. Позже появились противопехотные мины массой 50, 75 и 200 граммов. В Великую Отечественную войну они нашли большое применение.
Круг научной деятельности Дмитрия Михайловича был необычайно многогранен. Он автор более 100 научных трудов, статей и учебников. Карбышев пользовался авторитетом как крупный ученый не только в нашей стране, но и далеко за ее пределами. Значителен вклад Д.М. Карбышева в научную разработку вопросов форсирования рек и других водных преград. Многие рекомендации, заложенные в его трудах, в значительной мере были использованы нашими войсками в ходе Великой Отечественной войны.
В 1933 г. за отличную научно-педагогическую работу Карбышева наградили третьими золотыми часами, а в 1938 г. его утвердили в звании профессора на кафедре тактики высших соединений. К 20-летию Красной Армии правительство наградило Карбышева орденом Красной Звезды и медалью «20 лет РККА», а также и присвоило звание комдива.
1936–1941 гг. – период расцвета творческих сил и таланта Дмитрия Михайловича. В 1940 г. ему присвоили звание генерал-лейтенанта инженерных войск. В свои 60 лет он чувствовал себя душевно и физически молодым, ему нравилось общаться с молодежью. Он очень любил свою семью: жену и троих детей. Несмотря на огромную занятость, Дмитрий Михайлович находил время для семьи. Он с любовью занимался воспитанием детей, мечтал о том, чтобы его дети получили военное или инженерное образование. Что и осуществилось уже после его смерти.
В 1939 г. в 59-летнем возрасте Карбышев вступил в коммунистическую партию. Он говорил своим друзьям, что время тревожное, в Европе свирепствует война и, может быть, придется умереть за Родину, а умереть он хочет коммунистом. Ему присуща была непоколебимая вера в идеалы и цели коммунизма.
Между тем, пламя войны все ближе подкатывалось к нашим западным границам. Гитлеровский вермахт вершил в Европе «новый порядок». В 1940 г. Карбышев участвовал в больших полевых учениях Западного военного округа. Он был сильно обеспокоен состоянием инженерной обороны на государственной границе. Затем он вернулся в Москву, но вскоре по собственной просьбе был командирован в Западный особый военный округ, куда сам просился. Он хотел разработать проект нового типа укрепленного района, в основу которого лягут новейшие достижения военной науки. Однако строительство укрепленных районов завершено не было. Из истории Великой Отечественной войны теперь известно, какое значение в операции первого периода войны имели наши укрепленные районы. Они помогли полевым войскам повысить стойкость в обороне. Так было в Карельском, Полоцком, Киевском и других укрепленных районах, а также в старых крепостях: Бресте, Севастополе и других. Мощь долговременных укреплений и самоотверженность советских воинов удесятерила стойкость нашей обороны.
Приехав в Гродно, Карбышев сразу обнаружил в системе обороны уязвимые места. Он разработал план действий. 21 июня Карбышев выехал для ознакомления с состоянием крепости Осовец и укрепрайона, он посоветовал, какие работы считать первоочередными. Вечером 21 июня Карбышев вернулся в Гродно, а утром 22-го его разбудили частые взрывы авиабомб. Скоро все слилось в сплошной гул, а издалека доносился грохот немецкой артиллерии. Дмитрий Михайлович оделся и направился в штаб армии. Гродно пылал. Штабные офицеры, получив пистолеты и противогазы, разместились в подвале дома. Вышла из строя электростанция и погас свет. Нарушилась проводная связь. Пограничники вели ожесточенный бой.
Гитлеровцы разрушили проволочные заграждения и прорвались на нашу территорию. Колонны танковых и мотопехотных войск врага ринулись на Гродно – Барановичи – Минск. Остановить стремительное наступление врага не удалось. Положение на левом крыле Западного фронта было чрезвычайно трудным. Здесь действовала танковая группа Гудериана и армейский корпус гитлеровских войск. Карбышеву несколько раз выделяли транспорт и охрану от штаба. Ему предлагали уехать в Москву, но он не соглашался и говорил: «Я солдат, а солдат в такой момент не уезжает и не бросает фронт».