I 1894 innledet Munthe sin militær karriere i Kina ved å melde seg frivillig til kinesisk tjeneste under den første kinesisk-japanske krig. Krigen, som gjaldt kontrollen over Korea, ble utkjempet 1894-1895 og endte med japansk seier. Munthe fikk en stilling i Den nye keiserlige hær under Yuan Shikai, der han virket som instruktør i kavaleriet, med sikte på å modernisere den kinesiske hær etter europeisk mønster. Etter krigen ble Munthe i årene 1895 til 1900 satt til å lede omorganiseringen av kavaleriet. I 1897 oppnådde Munthe å bli utnevnt til kinesisk embetsmann, mandarin, noe som i utgangspunktet skulle være umulig for en ikke-kineser.