Integrou, como Oficial de Ligação, IV Corpo de Exército Aliado, no Estado-Maior da Força Expedicionária Brasileira(FEB), enquadrado no V Ex dos EUA, tendo tomado parte no Combate de Monte Castelo, como Comandante da 2ª Cia/1º Btl do 11º RI. Ao retornar ao Brasil, integrou a Comissão de Repatriamento dos militares da FEB mortos em combate.
Em 1946, cursou a Escola de Comando e Estado Maior do Exército (ECEME).
De 1951 a 1954, no posto de Major, foi Instrutor Chefe do Curso de Infantaria, já na nova sede da Academia Militar em Agulhas Negras (AMAN).
Em Abril de 1957 foi nomeado Adido Militar na Bolívia. Promovido a Tenente-Coronel, foi nomeado Instrutor da ECEME.
Desde 1959, foi instrutor de Geopolítica da ECEMAR( Aeronáutica).
De 1961 a 1962 foi Oficial de Gabinete do Ministro da Guerra General João Segadas Viana, e, neste último ano, Chefe da 2ª Seção do Estado Maior do Exército.
Em Agosto de 1963 teve promoção a Coronel.
Em 1964 comandou o 16º Batalhão de Caçadores, em Cuiabá, no Estado de Mato Grosso, tendo participação destacada na Contra- revolução de 1964.
Também em 1964 assumiu o cargo de Interventor no Governo do Estado de Goiás. Solucionada a questão política que o levara ao cargo, passou a administração estadual ao Governador eleito pela Assembléia Legislativa.
Em 1964, regressado a Brasília, foi nomeado Subchefe do Gabinete Militar do Presidente Castello Branco.
Em 1965, com a criação, pela Organização dos Estados Americanos, da Força Interamericana de Paz com a missão de colaborar na restauração da normalidade na crise institucional então em curso de República Dominicana.
Assumiu, cumulativamente, dois Comandos: o do Destacamento Brasileiro – FAIBRÁS, e o da Brigada Latino-Americana.
Em 1966 assumiu, em Brasília, o Comando do Batalhão de Polícia do Exército.
No ano de 1967, cursou a Escola Superior de Guerra e nela ocupou o cargo de Adjunto para Assuntos Militares
De Janeiro de 1967 a Abril de 1968, foi nomeado pela Presidência da República, para presidir comissão visando a emitir parecer sobre reivindicações estudantis, tendo produzido o Relatório que ficou conhecido como “Relatório Meira Mattos”, rico em sugestões estruturais para melhorar o Sistema Educacional Superior no Brasil.
De 1969 a 1970, foi promovido a General de Brigada e foi nomeado Comandante da AMAN para o biênio.
Em 1971, assumiu o Comando da antiga Infantaria Divisionária da 7ª. Região Militar, hoje 7ª. Brigada de Infantaria Motorizada.
Em 1972, nomeado Diretor de Transportes do Exército.
Com a Presidência da Comissão de História do Exército, no EME, desenvolveu orientações sobre o papel desse órgão de coordenação, doutrina e avaliação. Desenvolveu ainda, pesquisas de Geopolítica, de forma intensa, facilitadas pela proximidade de sua área de trabalho ao Arquivo e à Biblioteca do Exército.
Em Novembro de 1973 é promovido a General de Divisão.
Em 1973 é nomeado Vice-Chefe do EMFA, em Brasília.
No ano de 1975, assumiu como Vice-Diretor do Colégio Interamericano de Defesa, em Washington, EUA.
Em 1977, passou para a Reserva, com 44 anos de serviço e aos 64 anos, idade limite para o posto.
Na Reserva, o General Meira Mattos dedicou-se, predominantemente, à vida intelectual, particularmente, no Curso de Doutorado em Ciência Política, pela Universidade Mackenzie de São Paulo, em que apresentou tese – depois publicada – sobre Geopolítica voltada para o espaço tropical – que obteve a citação máxima pelo sociólogo e historiador Gylberto Freire. Na Universidade de São Paulo – USP – conduziu por uma década, importante curso de pós-graduação de Planejamento Estratégico.
Neste período, escreveu outros importantes livros que constam da Coleção Meira Mattos, publicada e distribuída pela Escola Superior de Guerra, do Brasil.
Em 1986, destacado Membro do Instituto de Geografia e História Militar do Brasil, o General foi o primeiro a ser empossado como acadêmico, na Academia de História Militar Terrestre do Brasil (AHIMTB), na cadeira Marechal João Baptista Mascarenhas de Morais, seu ex-Comandante na Força Expedicionária na Itália.
Em 23 de julho de 2007, a Academia criou, na data em que o General comemoraria mais um aniversário, a Cadeira Especial General Carlos de Meira Mattos, que tem como seu primeiro ocupante, o Coronel Reformado Hiram de Freitas Câmara, historiador militar, que, por muitos anos, privou de aproximada convivência intelectual com o homenageado.
Em Junho de 1996, foi homenageado pelos Cadetes da Academia Militar das Agulhas Negras – que sempre considerou haver sido, mais de vinte anos antes – seu Comando mais honroso, e pelos funcionários da Academia de seu tempo, para os quais, obtivera financiamento para a aquisição da casa própria.
Em 1997, foi – lhe atribuída uma Cadeira como Membro efetivo do Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro.
