Erste internationale Erfahrungen sammelte Gustavo Alejandro Mongelos im Jahr 2021, als er bei den U18-Südamerikameisterschaften in Encarnación in 11,56 s den achten Platz im 100-Meter-Lauf belegte und mit der paraguayischen 4-mal-100-Meter-Staffel in 42,30 s auf Rang vier gelangte. Im Jahr darauf schied er bei den U23-Südamerikameisterschaften in Cascavel mit 10,66 s im Vorlauf über 100 Meter aus und belegte im Staffelbewerb in 40,69 s den fünften Platz. Anschließend gelangte er bei den Südamerikaspielen in Asunción mit 3:22,74 min auf Rang sechs mit der 4-mal-400-Meter-Staffel. 2023 belegte er bei den U20-Südamerikameisterschaften in Bogotá in 10,73 s den sechsten Platz über 100 Meter und gelangte mit der 4-mal-100-Meter-Staffel mit 41,31 s auf Rang vier. Zudem wurde er mit der 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:27,91 min Siebter. Im Juli schied er bei den Südamerikameisterschaften in São Paulo mit 10,62 s in der Vorrunde über 100 Meter aus, ehe er bei den Panamerikanischen U20-Meisterschaften in Mayagüez mit 11,23 s ebenfalls nicht über den Vorlauf hinauskam. Im November belegte er dann bei den Panamerikanischen Spielen in Santiago de Chile in 39,71 s den fünften Platz in der 4-mal-100-Meter-Staffel. Im Jahr darauf belegte er bei den U23-Südamerikameisterschaften in Bucaramanga in 10,48 s den vierten Platz über 100 Meter und gewann mit der Staffel in 40,42 s die Bronzemedaille hinter den Teams aus Kolumbien und Brasilien.
2023 wurde Mongelos paraguayischer Meister im 100-Meter-Lauf sowie in der 4-mal-100-Meter-Staffel.
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