В мае 1910 года Кемаль участвовал в боевых действиях в Албании против повстанцев в качестве начальника штаба Махмута Шевкета-паши. В сентябре 1910 года в качестве турецкого представителя он присутствовал во Франции на маневрах в Пикардии. Очевидно, выбор его для выполнения этой миссии был связан с тем, что он хорошо знал французский язык. И вообще, Кемаль был одним из немногих среди младотурок антантофилов и считал, что во внешней политике Турции надо ориентироваться на Францию и Англию, а не на Германию.
В январе 1911 года Кемаль был назначен начальником штаба XV корпуса, но вскоре стал командиром 38-го пехотного полка. Он критиковал генералов в письменных рапортах за плохо спланированные и проведенные учения и маневры.
Критика не прошла для Кемаля бесследно. 13 апреля 1911 года Кемаля перевели в Стамбул, в Генеральный штаб, где в сентябре он стал сотрудником оперативного отдела, а 27 ноября был произведен в майоры.
Но вскоре Кемаль отправился вместе с другими офицерами Генерального штаба добровольцем в Ливию, куда Италия вторглась в сентябре 1911 года. Здесь уже 22 декабря он руководил успешным наступлением в районе Тобрука.
Турецкий Генштаб сознавал, что Италия господствует на море, поэтому в Ливию практически невозможно доставить подкрепления. Он смог перебросить только горсть офицеров, которые должны были помочь турецким гарнизонам и ливийским племенам организовать партизанскую войну. Предполагалось, что это истощит силы итальянцев и подорвет их решимость удерживать прибрежную полосу. Кемаль под видом журналиста прибыл в Египет и в декабре перешел ливийскую границу, которую, собственно, никто не охранял. Он был в составе группы офицеров-генштабистов, многие из которых отличались явными авантюристическими наклонностями. В состав ливийской армии входили также Энвер, который ее возглавлял, Нури, Али Фуад и Омер Наси. Они должны были реорганизовать разбитые к тому времени итальянцами немногочисленные турецкие регулярные войска и организовать ливийцев-сенуситов для партизанской войны против итальянцев. Энвер осуществлял общее руководство, а Кемаль с марта 1912 года отвечал за сектор Дерна, где ему подчинялись 700 турецких солдат, немного легкой артиллерии и пулеметов, а также 8000 человек племенного ополчения. Кемаль организовал ополченцев и отправил их в глубокие рейды, чтобы беспокоить итальянские войска, показав себя мастером мобильных операций. Он провел целый ряд таких операций по принципу «ударил – убежал», столь характерному для партизанской войны. Доводилось ему проводить и обычные полевые операции, в которых вместе сражались регулярные и иррегулярные войска. Кемалю удалось связать не менее 15 тыс. итальянских солдат и приковать их к побережью. В одном из боев он был легко ранен в левый глаз, но вернулся в строй. Кемаль удачно вел партизанскую войну благодаря своему умению поддерживать дисциплину среди ополченцев, которые признали авторитет этого боевого турецкого офицера.