Inizia a tirare di scherma da adolescente, nel celebre Circolo Fides dove trova Nedo Nadi ed il padre Beppe, allenatore burbero ed energico, dai modi sbrigativi e virili ma efficaci. Di carattere impetuoso e vivace, da vero livornese, Cavallini impara presto a districarsi con fioretto e sciabola visto che la spada è, almeno inizialmente, off limits dal circolo labronico in quanto Beppe Nadi la considera poco o niente. Cavallini, confrontandosi quotidianamente con l’enfant prodige Nedo, di cui è quasi coetaneo e col quale instaura un buon rapporto di amicizia, migliora in fretta le sue basi, ben plasmato dal maestro Beppe, capace di ottenere da lui sempre il meglio. Già a 17 anni Cavallini consegue buoni risultati a livello nazionale: 8° nella sciabola al torneo di Genova e 4° nei tricolori di fioretto, disputati nel giugno 1910 al Teatro Argentina di Roma. Certo, Nedo Nadi gli è superiore, ma con la costante applicazione, i rigidi allenamenti di Beppe e la grinta che sicuramente non gli manca, anche Cavallini diventa un ottimo schermidore: prova ne sia il successo che consegue nel 1911 nella “Coppa Pontenani” di fioretto a Roma. Inevitabile che i giovani schermidori labronici vedano nei Giochi di Stoccolma un appuntamento irrinunciabile. Cavallini vi si prepara bene, seguendo come un’ombra Nedo Nadi: i due, secondo le loro qualità, emergono al torneo di San Sebastian dove Cavallini è 4° nella sciabola e 6° nel fioretto, con Nadi terzo (non senza recriminazioni) in entrambe le armi, con le quali tra l’altro ha dovuto confrontarsi con maestri professionisti (il torneo è difatti “promiscuo”). Nadi però, noblesse oblige, ha vinto nella spada, arma indigesta a Cavallini che comunque, alla sua prima trasferta significativa all’estero, ha accumulato esperienze importanti. Grazie anche al prestigio che la “scuola livornese” sta acquisendo a livello nazionale, Cavallini è selezionato per i Giochi Olimpici del 1912.

Le prove di scherma si svolgono all’Ostermalms Idrottpslats, in centro a Stoccolma. Al torneo di fioretto partecipano 94 atleti di 15 nazioni. Assenti i francesi, tra mille polemiche, in quanto contrari al regolamento che non considera bersagli validi le braccia. Cavallini il 7 luglio parte bene: perde un solo incontro della sua poule e passa al turno successivo, i quarti di finale, affrontati nel pomeriggio dello stesso giorno. Si ripete, con disinvoltura: perde una sola volta ed accede alle semifinali del giorno 8 dove però accade il finimondo. La giuria è composta da 4 ungheresi che favoriscono indiscutibilmente, senza vergogna, i fiorettisti connazionali. Cavallini è defraudato di stoccate limpide e, da buon livornese sanguigno e pugnace, non può rimanere zitto: sbraita, protesta, inveisce contro gli impassibili giudici fino al punto da scagliare maschera e fioretto verso il presidente di giuria. Inevitabile la squalifica, anzi è lui che abbandona, come terrà a ribadire in seguito. In finale comunque gli italiani, che hanno sfruttato l’assenza dei francesi ed una giuria (dopo le polemiche) composta interamente da svedesi, ne piazzano tre nei primi cinque: Nadi oro, Speciale argento ed Alaimo quinto. Peccato per Cavallini che avrebbe potuto ben figurare. Il 14 luglio Cavallini viene poi inserito nella squadra che gareggia nel torneo di Sciabola cui sono presenti 11 nazioni. Esentato dal primo turno, dove i nostri superano la Russia 10-6, si presenta nel girone di semifinale ma i risultati non sono ottimali. Gli azzurri, con Nadi in difficoltà per una bronchite con febbre, vengono superati dall’Austria (11-5) e dalla fortissima Ungheria (9-5) che vincerà agevolmente l’oro, forte di una scuola schermistica di livello assoluto, guidata dall’italiano Santelli, ma anche di giurie spesso compiacenti. I nostri vincono solo con la Germania, 9-4, chiudendo così al 5° posto a pari merito, facendo un bel passo indietro rispetto all’argento di quattro anni prima a Londra. Nel 1913 e 1914 Cavallini dirada la sua attività e la guerra fa il resto. Non lo vedremo più in pedana, almeno ad alti livelli.