Поэтому 18 октября 1912 года турецкое правительство вынуждено было подписать мирный договор с Италией, чтобы сосредоточиться на Балканской войне. Благодаря этому стало возможным отозвать из Ливии Энвера, Кемаля и других турецких офицеров. В ноябре Кемаль вернулся в Стамбул. На опыте ливийской войны он пришел к выводу об эффективности партизанской войны в пустыне, а также заключил, что небольшие группы вооруженных людей с высокой степенью моральной мотивации могут совершить многое.
Надо сказать, что еще в преддверии надвигавшейся Балканской войны Кемаль советовал отвести турецкую армию с линии Монастир – Салоники, где она была очень уязвима в случае совместного наступления противников Турции на Балканах. Но идея отвода войск противоречила кодексу чести турецких офицеров, и предложения Кемаля, которые позволили бы избежать многих тяжелых поражений в Первой Балканской войне, не были приняты.
21 ноября 1912 года Мустафа Кемаль был назначен начальником оперативного отдела военного округа Дарданелл и готовил к обороне Галлиполийский полуостров, изолированный болгарами. В ходе Первой Балканской войны греки захватили его родную Македонию вместе с Салониками. 28 ноября его произвели в старшие майоры (бинбаши). Кемаль строил укрепления на перешейке Булаир. Положение усугублялось эпидемией холеры в турецкой армии. 2 декабря было подписано Чаталджинское перемирие, фактически признававшее все завоевания противников Турции, а 26 декабря 1912 года в Лондоне открылась мирная конференция. Там переговоры затянулись. Турецкая делегация не хотела подписывать мир, который лишал Османскую империю почти всех ее владений в Европе. В Турции 22 января 1913 года был созван специальный совет, где обсуждалось обращение великих держав с требованием скорейшего заключения мирного договора.
23 января 1913 года в Стамбуле, запруженном толпами беженцев, Энвер в сопровождении нескольких преданных ему офицеров прорвался в канцелярию великого визиря, убил военного министра и «выбросил в окно текст с условиями перемирия, а заодно и нескольких упрямцев». Великим визирем стал Махмут Шевкет-паша. Перемирие было разорвано. 3 февраля боевые действия возобновились. Турки начали 10 февраля наступление на болгар в районе Шаркой. Корпус Болайыра, в котором служил Кемаль, а его друг Али Фетхи был начальником штаба, получил приказ провести вспомогательное наступление против хорошо укрепленных болгарских позиций на перешейке Булаир. Здесь болгары, имевшие много пулеметов и артиллерии, отразили натиск турок, потерявших 6 тыс. убитыми и 18 тыс. ранеными. Успешное осуществление операции было возможно лишь при поддержке 10-го корпуса, где Энвер был начальником штаба. Но корпус Энвера, по мнению Али Фетхи, не оказал никакой поддержки. При обсуждении провала операции высшее командование поддержало 10-й корпус, а Энвер должен был получить назначение в Стамбул. Али Фетхи и Кемаль подали рапорт об отставке, но затем забрали его, когда узнали, что повышение Энвера отменено.
Борьба на Галлиполийском полуострове продолжалась. В конце апреля 1913 года было заключено второе перемирие, завершившее Первую Балканскую войну.
29 июня 1913 гда, не добившись удовлетворительного для себя раздела Македонии, Болгария напала на своих бывших союзников, начав Вторую Балканскую войну. Турки же начали наступление, чтобы отбить Адрианополь (Эдирне). Армия, в которой служил Кемаль, состоявшая из двух армейских корпусов, во взаиодействии с Чаталджакской армией 22 июля заняла Адрианополь (Эдирне). Кемалю пришлось координировать преследование отступающих болгар. Общее руководство войсками, захватившими Эдирне, осуществлял Энвер-паша, который и пожал все плоды этой единственной на тот момент турецкой победы.
Кемаль вернулся в Стамбул и остановился в доме своего друга и покровителя Али Фетхи, видного члена «Единения и прогресса», который уволился из армии, чтобы стать генеральным секретарем младотурецкой партии. Как считал Кемаль, недостатки турецкой армии, проявившиеся в Балканских войнах, были связаны прежде всего с плохой логистикой.
27 октября 1913 года Мустафа Кемаль был назначен на пост военного атташе в Софии. Это была почти ссылка, поскольку он не поладил с Энвером, произведенным в генерал-майоры (мирлива) и ставшим 5 января 1914 года военным министром и членом правящего триумвирата вместе с Талаатом-пашой и Джемалем-пашой. Произошло это назначение благодаря тому, что осенью 1913 года Али Фетхи, давний друг Кемаля по совместной учебе в Монастире и Стамбуле, был назначен послом в Софию. Для него это тоже был род ссылки. Он стал жертвой интриг Энвера. Али и Кемаля связывали прочные узы дружбы. Будучи военным атташе в Париже, Фетхи приглашал Кемаля на большие маневры в Пикардию, организованные французской армией в сентябре 1910 года. И на этот раз Али, как новый посол, протягивает руку помощи Кемалю, предложив ему сопровождать его в Софию в качестве военного атташе. Кемаль согласился и прибыл в Софию 20 ноября, но его пребывание в Болгарии не доставило ему много радости.