I 1901 gikk Munthe tilbake til tjenesten i den kinesiske hær, stadig under Yuan Shikai. I 1902 ble Munthe av Yuan Shikai utnevnt til oberst og adjutant. I 1909 ble Munthe forfremmet til generalmajor. Da Yuan Shikais posisjon ble svekket under regentskapet for barnekeiser Puyi, trådte Munthe ut av militær tjeneste og vendte tilbake til arbeid i tollvesenet i Tianjin.