Bischof Josef Stangl weihte ihn am 29. Juni 1965 in Bad Kissingen zum Priester. Danach war Mahlmeister Kaplan in Frammersbach, Präfekt am Kilianeum in Bad Königshofen und Kuratus von Trossenfurt.

1973 wechselte er als Religionslehrer an die Außenstelle Hammelburg der staatlichen Berufsschule Bad Kissingen. 1977 erwarb er den Doktortitel in Theologie. 1978 wechselte Mahlmeister als Religionslehrer an das Gymnasium in Lohr.
Von 1980 bis 2001 war Mahlmeister Beauftragter für Priester und Ordensberufe des Dekanats Lohr am Main. Seinen Ruhestand verbringt er seit 2001 in Scheßlitz. Seit 2004 ist er Rektor des Schönstattzentrums Marienberg in Dörrnwasserlos bei Scheßlitz.

Mahlmeister ist seit 1970 Mitglied des Schönstatt-Instituts Diözesanpriester. Er baute die Schönstatt-Mannesjugend (SMJ) im Bistum ab 1965 auf und leitete sie bis 1983. pow