之后畑俊六又进入陆军大学学习，于1910年毕业，一直在参谋本部工作。当时的参谋本部正在制定作战计划，畑俊六进入不久后，就随队来到中国进行考察，为日后侵略中国做准备。第一次世界大战爆发后，畑俊六被派往德国学习，后来又被调往瑞典常驻，在1916年才得以回国。

1920年，畑俊六第二次来到中国考察。同年，畑俊六被晋升为陆军炮兵的大佐。1926年又晋升为了陆军少将，1931年晋升为中将，到了1937年晋升为大将，成为了日军陆军的首脑之一。