En 1880, se hizo cargo de la dirección del plantel, el General Sóstenes Rocha, militar de gran preparación y prestigio de aquella época; a principios de 1882 y gracias a las gestiones de éste distinguido militar, el plantel regresó a ocupar el edificio ubicado en Chapultepec.

El 13 de junio de 1883, el General Rocha fue sustituido en la dirección del Colegio Militar por el General graduado Coronel de Artillería Francisco de Paula Méndez y después se nombró interinamente el 25 de enero de 1884, al Teniente Coronel de Ingenieros Juan Villegas, quién permaneció largos años al frente de esta noble institución; salvo algunos intervalos en que ocupó la dirección el General Joaquín Beltrán.

Durante estos años bajo la sabia y atinada dirección del General Rocha y el Teniente Coronel Villegas, el Colegio se transformó tanto en lo material como en lo académico. Grandes e importantes obras materiales modificaron el antiguo Colegio, hasta convertirlo en un local adecuado a sus necesidades. A mediados de 1883, se recibió del extranjero mobiliario completo y apropiado, para equipar salones de clases y dormitorios. 

En abril de 1883, se puso en vigor el plan de estudios del Colegio, dado a conocer por la Secretaría de Guerra y Marina el 22 de febrero de ese año, introduciendo nuevas materias, como cálculo diferencial e integral que se ordenó se cursara como materia separada. Se fundaron las clases de artillería naval y torpedos, mecánica aplicada, teoría del movimiento de bajeles, de vientos y corrientes, nomenclatura de término náutico y dibujos de máquinas y arquitectónico, pues debemos recordar que en esos años también se preparaban en el Colegio Militar a los Oficiales de la Armada.

El Heroico Colegio Militar contemporáneo

Durante la Decena Trágica escenificada en la Ciudad de México en febrero de 1913, los alumnos del Colegio Militar acompañaron al Presidente Francisco I. Madero, del alcázar del Castillo de Chapultepec hasta el Palacio Nacional, dando el plantel un ejemplo más de lealtad hacia las Instituciones legalmente constituidas.

Un ex–alumno del Colegio Militar relató los sucesos de la siguiente forma: 

"...Habíamos rebasado el restaurante Chapultepec, cuando se incorporó a la columna el Sr. Joaquín García Peña, que era el Secretario de Guerra y quién llevaba en la pechera de la camisa tinta de sangre por encontrarse herido. A la altura del "Café Colón" se incorporó el General Victoriano Huerta, el Capitán de Estado Mayor Luis Vázquez y otros Jefes del Ejército. 

Lo más importante es que en todo el trayecto se fueron incorporando alumnos y clases que se encontraban francos y que acudían a cumplir con su deber dispuestos a sortear con sus compañeros de Colegio, las circunstancias del momento. 

Al llegar a la altura de la fotografía "Daguerre" donde se encuentra ahora el edificio de la Lotería Nacional, esquina con avenida Juárez y San Juan de Letrán, se escuchó una descarga de artillería y pronto vimos correr en la avenida Madero a caballos que regresaban sin jinetes; inmediatamente el Sr. Madero, con los Generales que lo acompañaban y el Sr. Licenciado Rafael Fernández, que era Ministro de su Gabinete pasaron al edificio de la fotografía "Daguerre" posesionándose de uno de los balcones; tras breve discusión, se ordenó que el Colegio Militar se dividiera en tres columnas, una que avanzaría por Cinco de Mayo, otra por avenida Madero y la última por 16 de Septiembre, siendo el objetivo la plaza de la Constitución, para proteger el avance del Sr. Presidente y de su comitiva. Aunque el tiroteo no era intenso se mantuvo constante, mientras las compañías del Colegio Militar avanzaban a cumplir su cometido...". 

En esta hazaña se destacó el valor del Teniente Coronel Hernández Covarrubias, quién a caballo marchó al frente de los cadetes.

El personal del Colegio Militar se apoderó de la plaza de la Constitución y de las torres de la Catedral, en donde todavía se encontraban alumnos de la Escuela de Aspirantes; éstos al saberse rodeados, se entregaron sin ofrecer resistencia. 

El Presidente Madero arribó al Palacio Nacional, pasando por la Plaza de la Constitución, que estaba cubierta de cadáveres y heridos. Los cadetes ocuparon las calles de Cinco de Mayo y 16 de Septiembre. Escribiendo así una página más, en la gloriosa historia del Colegio Militar, forjada bajo el principio más noble que identifica hasta la fecha a las Fuerzas Armadas Mexicanas: "LA LEALTAD". 

Para mediados del año de 1915 se promulgó un decreto para la creación de una "Academia de Estado Mayor con el propósito de impartir enseñanza militar, mientras se establecían los planteles necesarios en los cuales la educación castrense habría de ser más amplia. A esta escuela podrían ingresar además de jefes y oficiales, jóvenes que desearan abrazar la carrera de las armas. La edad se encontraría entre los 20 y 25 años, tener buena conducta y presentar un examen de admisión sobre aritmética, lengua nacional e historia patria y universal. El curso duraría tres semestres". 

La anterior iniciativa generada por el General de Brigada Francisco L. Urquizo (Oficial Mayor encargado del despacho de la Secretaría de Guerra y Marina) tuvo efectos hasta el 1/o. de enero de 1920 fecha en que se disolvió la academia de Estado Mayor, y el Presidente de la República Don Venustiano Carranza restableció el Colegio Militar, separando la Escuela Naval.

"...será una institución que tendrá por objeto impartir la enseñanza y educación necesaria a los Jefes y Oficiales del Ejército que deseen mejorar sus conocimientos en el Arte de la Guerra..." 

El Colegio Militar se compuso de Dirección General, Escuelas de Infantería, Caballería, Administración Militar, Ingenieros Militares, Artillería y Estado Mayor y se estableció en el edificio construido para la Escuela Normal para Maestros, situado en San Jacinto, Tacuba, Ciudad de México. 

San Jacinto, Tacuba, Ciudad de México (1916-1919). 

En años posteriores se incluyeron clases de inglés, se fundó la clase de telegrafía práctica, dividiéndose en dos años el curso de estereografía, caminos, canales y ferrocarriles. También se estudiaban en una sola cátedra dos materias, optándose porque fuera un profesor, quién diera cada una de ellas, y se aumentara el número de profesores titulares. Esta situación se reflejó en la admisión de alumnos que llegó a duplicarse. 
En las clases de Infantería y Artillería, las prácticas diversas se efectuaban con los cadetes del Colegio; sin embargo los alumnos de Artillería, a fin del año escolar, visitaban los regimientos de artillería y todos ellos efectuaban maniobras y ejercicios de tiro intercalándose entre las tropas del Ejército. La duración de los estudios para servir en las distintas armas del Ejército, se estableció para la Infantería y Caballería en cuatro años; para la Artillería técnica, para Ingenieros y Estado Mayor siete años, incluyendo un curso preparatorio para todas las carreras.