1908. aasta oktoobrist kuni 1909. aasta septembrini teenis ta vabatahtlikuna Vene sõjaväes ratsasuurtükiväe tagavarapatareis Daugavpilsis. 1910. aasta jaanuaris ülendati ta lipnikuks. Pärast ajateenistust töötas Riias kaalu- ja mõõdukojas veebruarist 1912 kuni augustini 1914 nooremkontrolörina.
1917. aasta novembris siirdus Jonson novembris 1917 Eesti rahvusväeosadesse ning määrati loodava Eesti Ratsapolgu 2. eskadroni ülemaks, mille formeerimist alustati 3. detsembril 1917 Viljandis.
Vahistati 1918. aastal enamlaste poolt, kuid vabanes pärast Bresti rahu sõlmimist, 1918. aasta märtsis[2]. 1918. aasta märtsis ülendati ta kapteniks. Jonson vabastati sõjaväest aprillis 1918, kui Saksa okupatsioonivõimud saatsid Eesti rahvusväeosad laiali.
Eesti Vabadussõjas
Vabadussõja eel astus Jonson teenistusse Kaitseliitu, pärast Eesti Rahvaväe moodustamist määrati Jonson 21. novembrist 1918 Ratsapolgu ülemaks, millega võttis osa lahinguist Punaarmee vastu Lõunarindel ja Lätimaal ning oli Võru alt Jakobstadti sõjaretke teinud 1. ratsapolgu juht. 23. oktoobril 1919 ülendati alampolkovnikuks (pärast Eesti sõjaväeliste auastmete ümbernimetamist novembris 1922 kolonelleitnant).
Teenistus Eesti Vabariigis
Pärast Vabadussõja lõppu jätkas Jonson teenistust ratsapolgu (novembrist 1922 ratsarügement) ülemana. 1921. aasta septembrist kuni 1923. aasta maini õppis ta kindralstaabi kursustel ning 1923. aasta veebruaris ülendati ta koloneliks.
1924. aasta märtsis määrati Jonson kindralstaabi ülema kindralmajor Paul Lille abiks, kelle abina täitis ta korduvalt ka kindralstaabi ajutise ülema kohuseid ning oli ühtlasi Ratsaväe inspektori ajutine kohusetäitja. 1925. aasta sügisest oli ka Kõrgema Sõjakooli õppejõud ratsaväe alal.
1930. aasta aprillist määrati Jonson 3. diviisi ja Tallinna Garnisoni ülemaks[viide?]. 11. augustist 1933 (seoses üleriigilise kaitseseisukorra kehtestamisega) kuni 12. märtsini 1934 oli ta ka Sisekaitse Ülem, 1934. aasta veebruaris-märtsis täitis diviisiülema ülesannete kõrval ka sõjaministri abi kohuseid. Alates 12. märtsist 1934 oli Jonson Sisekaitse ülema abi.
1941. aasta juuni algul vabastati kõik eestlastest kindralid korpuse juhtimiselt. 13. juunil saadeti Jonson Moskvasse Kindralstaabi Akadeemiasse, kus ta 19. juulil arreteeriti. Gustav Jonson lasti maha 15. mail1942 Saratovi vanglas nr 1.