После смерти первой жены Т. М. Беляев женился вторично — на этот раз на Марине Николаевне Сентюриной. Она умерла в 1934 году в Париже, а во время Первой мировой войны была председательницей Дамского комитета при РС по оказанию помощи больным и раненым воинам.
Сыновья Т. М. Беляева пошли по стопам отца, став артиллеристами: Михаил и Иван стали генерал-лейтенантами, а Николай и Тимофей — полковниками. Интересно отметить, что дочь Т. М. Беляева была второй женой профессора-юриста Александра Львовича Блока, мачехой знаменитого поэта Александра Блока.
С раннего детства Иван Беляев был предоставлен самому себе. Его мать — Мария Ивановна Эллиот — умерла через пять дней после его рождения, и отец вскоре женился вторично. К сожалению, мачеха не сумела найти общий язык с детьми Т. М. Беляева от первого брака. В результате родителей Ивану заменили книги. Проводя долгие часы в домашней библиотеке, мальчик зачитывался романами Майна Рида и Фенимора Купера, подолгу рассматривал географические карты и атласы.
В эти годы произошло его первое «знакомство» с Парагваем. Оно состоялось на чердаке усадьбы, где в архивах прадеда — адъютанта генералиссимуса А. В. Суворова — он нашел старинную карту столицы Парагвая — Асунсьона. Эта экзотическая страна поразила юное воображение. Мальчик буквально влюбился в смелый и мужественный народ, который до последней капли крови сражался с захватчиками (Аргентиной, Бразилией и Уругваем в 1864–1870 гг.), был очарован трагичностью судьбы, на столетие задержавшей развитие страны.
В кадетском корпусе у Ивана Беляева почти не оставалось свободного времени: все время было поделено между военными дисциплинами и страстью, захватившей его всерьез. Он с трудом выкраивал часы для занятий с дальним родственником — академиком Сергеем Федоровичем Ольденбургом — по географии и антропологии, штудировал книги об индейцах, выписанные из университетской и академической библиотек, изучал испанский язык. Это был сознательный шаг, сделав который человек обретает возможность сам влиять на свою судьбу.
Усиленная работа дала свои результаты. И. Т. Беляев был принят в Императорское Географическое общество по рекомендации профессоров Н. А. Богуславского и И. В. Мушкетова. Лекции Петра Петровича Семенова-Тян-Шанского, пример Николая Николаевича Миклухо-Маклая вдохновляли и звали навстречу новым открытиям. После окончания военного училища начались проблемы: сказалось перенапряжение в годы учебы, стали беспокоить боли в сердце. В результате И. Т. Беляев получил отпуск и поехал на Кавказ для поправки здоровья. Но интерес к научным изысканиям не оставлял его в покое. На Кавказе И. Т. Беляевым была написана брошюра «На земле хевсуров»[13], ставшая его первым научным трудом.
В 1906 году И. Т. Беляев вернулся в Санкт-Петербург. В это время произошли два события, нарушившие относительно спокойный ход его жизни: неожиданная кончина молодой жены и поражение России в войне с Японией. В минуты отчаяния в голову стали приходить мысли об эмиграции в любимый Парагвай — военным инструктором. Но чувство долга удержало его на Родине.
В 1913 году И. Т. Беляев вновь женился (на Александре Александровне Захаровой), и это вернуло надежду на семейное счастье, но поставило крест на военной карьере в полку. Купеческое происхождение жены вынудило Ивана Тимофеевича покинуть гвардию, где строго блюлись законы «чистоты дворянской крови».
Накануне Первой мировой войны И. Т. Беляев поступил на службу в 1-й Кавказский стрелково-артиллерийский дивизион.
Надо сказать, что Иван Тимофеевич был классическим монархистом. Он был искренне убежден в особой исторической миссии России, которая не предполагала принятие ценностей демократического Запада. События Русско-японской войны лишь утвердили его в этом мнении, вызвав возмущение «провокационным» и «антирусским в своей основе» поведением европейских держав и США.
Судьба И. Т. Беляева на фронтах Первой мировой войны не особо отличалась от судеб большинства кадровых верных присяге офицеров старой русской армии. За бои в Карпатах в 1915 году он был представлен к ордену Святого Георгия «за спасение батареи и личное руководство атакой». Летом 1916 года, командуя дивизионом тяжелых гаубиц, он участвовал в знаменитом Брусиловском прорыве — наступательной операции Юго-Западного фронта русской армии под командованием генерала А. А. Брусилова, в ходе которой было нанесено серьезное поражение австро-венгерской армии и заняты Галиция и Буковина.