Poté se stal učitelem na vojenské akademii. V roce 1897 byl povýšen na plukovníka a přidělen ke štábu XI. sboru. Ve stejném roce byl navíc povýšen také ve šlechtických vrstvách. Jeho bezdětný strýc c.k. hejtman I. třídy Josef svobodný pán Baltin na něj přenesl jméno, erb a titul. Od té doby mohl Karl používat titul "svobodný pán". V roce 1903 se stal generálmajorem a velitelem 32. pěší divize v Nagyszeben. Rok 1907 znamenal pro Karla další povýšení, tentokrát do hodnosti polního podmaršálka, navíc byl jmenován velitelem 4. pěší divize v Brně. Po vypuknutí první světové války byl povýšen na generála jezdectva a získal velení nad jedním armádním sborem, který byl podle něj pojmenován Pflanzer-Baltin. Následně byl převelen na východní frontu, kde dokázal zastavit nápor Rusů. V únoru 1915 se mu za pomoci německých sil povedlo vytlačit Rusy z Černovic a později také přinutil jednotky ruského generála Brusilova k útěku. (Za tyto úspěchy byl v roce 1918 oceněn Vojenským řádem Marie Terezie v hodnosti komandér.) Následně se účastnil úspěšné bitvy u Gorlice. Po této bitvě byla z Karlových jednotek zformována 7. armáda.