Почти всю войну Карбышев провел на Юго-Западном фронте, в 8-й армии, которой командовал выдающийся полководец генерал Алексей Алексеевич Брусилов.
В отрогах Карпат Дмитрий Михайлович оказался под непосредственным руководством Константина Ивановича Величко, своего учителя, энциклопедически образованного генерала, большого знатока военно-инженерной науки. Карбышев очень обрадовался встрече.
Он превозносил учителя, считая его прямым продолжателем русской школы фортификации, основоположниками которой были А. З. Теляковский и Э. И. Тотлебен.
А учитель запомнил своего любимого ученика еще с конца прошлого века, с Николаевского инженерного училища, где Карбышев выделялся среди однокашников умением безошибочно схватывать суть инженерной задачи и находить для ее решения оригинальный и вместе с тем интересный и целесообразный способ. Такое решение профессор Величко справедливо считал творческим. И он не ошибся в Карбышеве. Их жизненные маршруты много раз сходились, часто они оказывались рядом — на Дальнем Востоке, у Порт-Артура, позже снова в Петербурге, в стенах академии, где Величко с удовлетворением отметил инженерную зрелость Дмитрия Михайловича и с радостью вручил своему ученику высокую и почетную премию за проект.
Когда в ноябре 1914 года Карбышева на некоторое время направили в 11-ю армию и он впервые доложил начальнику инженерного управления этой армии генералу Величко о своем прибытии в его распоряжение, Константин Иванович, не скрывая чувства радости, подошел к своему питомцу, положил ему на плечи обе руки и, вглядываясь в молодые с искоркой глаза капитана, дружески произнес:
— Вот и снова вместе воюем! — сделав маленькую паузу, генерал добавил: — Куда же вас?.. На какую штабную должность? — и прежде чем успел Карбышев ответить, продолжал: — Знаю, знаю, штабы не ваша стезя… Не беспокойтесь, побудете немного штаб-офицером, мне необходим надежный помощник для выполнения специальных поручений. Как только найду, кем вас заменить, — отпущу в часть.
Учитель с учеником уселись на походной кровати, которая стояла в кабинете генерала, и дружески повели беседу.
Величко разузнавал у Карбышева подробности строительства крепости Брест-Литовска, расспрашивал о других своих учениках. Он помнил их и хотел знать, верно ли оценивал способности того или другого фортификатора, его умение на практике применять полученные в академии знания и навыки.
Обещание свое генерал сдержал. С декабря — Дмитрий Михайлович на полях сражений, в должности дивизионного инженера. Он ведет с частями 78-й и 69-й пехотных дивизий и 22-м финляндским стрелковым корпусом укрепление позиций в тяжелых условиях, в ходе кровопролитных боев на крутых Бескидских перевалах Карпат.
