Вернувшись из плена, Карл Опперман получает назначение в армию, действующую против Польши. Россия вместе со своими союзниками начинает военную операцию по разделу Речи Посполитой. За успехи в этой войне Опперман получает очередной чин — инженер-майора, а после 1796 года его карьера круто меняет направление.
Дело в том, что дядя нашего героя барон Людвиг Генрих фон Николаи был одним из наставников великого князя Павла Петровича и при возшествии его на престол стал членом императорского кабинета. Он, по-видимому, и представил боевого офицера новому государю, который назначает инженер-майора Оппермана состоять при собственном Его Императорского Величества депо карт. Этот новый орган со странным для современного уха названием был образован по указу Павла I в 1796 году для составления карт «к военному и прочему государственному делу потребных», а также по контролю и изданию карт для нужд армии и государственных органов. Именно от этого небольшого учреждения, в котором служило всего 22 офицера, ведет свою историю военно-топографическая служба вооруженных сил нашего Отечества.
Карьера Оппермана вблизи государя развивалась со свойственной этому времени стремительностью: в 1797 году он уже подполковник, в 1798-м — полковник, но в 1799-м — уволен со службы генерал-майором. Говорят, что причиной внезапной отставки был конфликт с любимцем государя А. А. Аракчеевым. Однако непредсказуемый характер Павла Петровича уже в 1800 году возвращает Карла Ивановича на службу с генеральским чином и орденом Святого Иоанна Иерусалимского!
Мартовский заговор и убийство императора Павла I не повредили карьере Оппермана. Уже в апреле 1801 года он назначен главноуправляющим депо карт и зачисляется в свиту Его Императорского Величества. Главный, говоря современным языком, проект, над которым работают в это время генерал и его подчиненные, — это составление подробной крупномасштабной карты Российской империи. Карта была выполнена в масштабе в 1 дюйме — 20 верст (примерно 8 километров в 1 сантиметре) и включала в себя 114 отдельных листов (благодаря чему и получила название «Столистовая»), на которых была отображена местность от польской границы до меридиана Тобольск — Хива. За эту блестящую работу Карл Опперман был удостоен ордена Святой Анны 1-го класса.
Начавшаяся в 1805 году война России с наполеоновской Францией уносит генерала от кабинетной тиши картографического депо на поля сражений. В 1806 году он генерал-квартирмейстер союзкой армии генерала от инфантерии Ласси, действовавшей в Южной Италии, в 1806-м — воюет в составе корпуса генерала Эссена в Восточной Пруссии. «За храбрость, оказанную в сражениях с французами», награжден орденом Святого Владимира 3-й степени.