После провозглашения независимости Эстонии с 25 ноября 1918 года служил в эстонской армии: сначала в 4-м пехотном полку, а затем в штабе 3-й дивизии с 23 ноября 1919 года, как командир инженерных частей. Считался одним из высококлассных специалистов по связи в эстонской армии. После завершения Эстонской освободительной войны Отто Карелль был награждён орденом Орлиного креста 4-й степени.