Уже в следующем году Клаузевиц получил боевое крещение — в составе полка он отправился на фронт: началась первая из занявших более 20 лет череды войны разнообразных коалиций европейских держав против сначала революционной, а затем наполеоновской Франции. Свой первый военный опыт 13-летный Клаузевиц получил при осаде Майнца. Затем он принял участие в походе на Рейне, где и оставался, пока в 1795 г. не был подписан Базельский мир, после которого Клаузевиц вместе с полком был отправлен в состав гарнизона Нойруппин.
Наступившую пятилетнюю передышку — с 1796 по 1801 год — молодой офицер использовал, чтобы расширить свои познания в области военных наук. В то время основной упор делался именно на самообразование или же получение образования «службе», т. е. получая опыт в ходе многочисленных военных конфликтов. Клаузевиц стал посвящать все больше времени чтению как классических трудов по тактике и стратегии, так и современной ему литературы о Французской революции, военном деле, европейской политике. При этом Клаузевиц понимал, что нельзя рассматривать военное дело в отрыве от других наук, поэтому он также посещал лекции по логике и этике.
Начальство отметило прекрасные данные молодого офицера, а также высоко оценило успехи, которых он добился занимаясь самообразованием. Получив блестящую характеристику, Клаузевиц в октябре 1801 г. был откомандирован на учебу в только что созданную Герхардом фон Шарнхорстом военную школу в Берлине, которой предстояло стать кузницей военных кадров для прусской армии, прежде всего для ее «Обители Богов» — Генерального штаба. Во время учебы Клаузевиц — как и большинство его соучеников — испытал на себе сильное влияние идей Шарнхорста. Также во время учебы он одновременно посещал лекции по философии у профессора Кизеветтера, на которых познакомился с трудами Иммануила Канта, которые также в дальнейшем оказали определенное влияние на его формирование как военного теоретика. Во время учебы он активно участвовал в широких дискуссиях по поводу важнейших проблем прусской армии, вступая в спор даже со старшими по званию; тогда же он подготовил рукопись с оценкой современных ему течений военной теории, тогда она не была опубликована, а сегодня известна как «Стратегия 1804» (Strategie von 1804). В 1804 г. Клаузевиц завершил учебу в военной школе первым на своем курсе, после чего получил престижное назначение адъютантом к принцу Августу Прусскому — племяннику Фридриха Великого.
Это назначение дало Клаузевицу доступ к прусскому двору и ввело его в высшее общество, где он, кстати, в декабре 1803 г. познакомился со своей будущей супругой Марией, дочерью саксонского генерала Карла Адольфа фон Брюля. В эти же годы появилась и первая официальная публикация Карла фон Клаузевица — это была статья с резкой критикой теории Дитриха фон Бюлова (его работы также помещены в этом сборнике).
В кампанию 1806 г., которая еще называлась Войной Четвертой антифранцузской коалиции, Клаузевиц выступил в поход все в той же должности адъютанта принца Августа, который в звании подполковника командовал гренадерским батальоном; сам Клаузевиц к тому времени носил звание штабс-капитана. Эта кампания оказалась неудачной и для всей прусской армии в целом, и для будущего военного теоретика в частности: 14 октября 1806 г. в ходе сражения при Ауерштэдте прусская армия потерпела сокрушительное поражение, а принц Август вместе со своим адъютантом оказались во французском плену. В плену у Клаузевица было достаточно времени, чтобы проанализировать действия как прусской, так и французской армий и попытаться определить причины столь серьезного и быстрого поражения. Результатом этих его размышлений стали «Исторические письма о крупных военных событиях в октябре 1806 г.» (Historischen Briefen über die großen Kriegsereignisse im October 1806). В октябре 1807 г. принц Август, а также его адъютант были освобождены и вернулись на родину Сам Шарнхорст еще во время учебы Клаузевица в военной школе обратил на него свое внимание и в 1809 г. пригласил перспективного и думающего офицера в свой личный штаб. Работая с Шарнхорстом, Клаузевиц принял самое живейшее участие в разработке и проведении широкомасштабных реформ по реорганизации прусской армии. В 1810 г. он был произведен в майоры и получил новую, еще более важную должность начальника личного бюро Шарнхорста. Одновременно Клаузевиц стал читать курс лекций по тактике и службе Генерального штаба, причем среди его воспитанников оказался и сам прусский кронпринц, позже ставший германским императором Вильгельмом I.
Наступил 1812 г., дело явно шло к тому, что Франция начнет войну против Российской империи, причем Пруссия будет вынуждена вступить союзницей Наполеона. Будучи верным последователем Шарнхорста, прусским патриотом и убежденным противником французов, Клаузевиц самовольно оставил место службы и отправился на восток, где был принят на русскую службу. Сначала он был определен в штаб генерала Карла Пфуля. Довольно скоро разработанный Пфулем план кампании был отвергнут, его штаб расформирован, а Клаузевиц направлен в состав действующей армии. Сначала он был зачислен в отряд графа Петра Петровича фон дер Палена, прикрывавшего отход 1-й Западной армии. С Паленом Клаузевиц принял участие в бою с французами под Витебском. Затем Клаузевиц был переведен в кавалерийский корпус графа Уварова и в его составе принял участие в не слишком удачном рейде русской кавалерии на фланге французской армии.