Жизнь между тем складывалась у Федора сложно, прежде всего в материальном отношении. Нельзя сказать, что он был полностью лишен средств к существованию. Вместе с казенным жалованием и помощью опекунов юноша получал до 5 тыс. ассигнациями в год, но в житейском отношении он был крайне непрактичным. Деньги уходили от него с неимоверной быстротой, и почти все его расходы были тратами капризного и прихотливого человека: он любил играть в бильярд, в рулетку, и при этом почти всегда проигрывал. Постоянное безденежье мучило его самого, но справиться с собой он и не хотел, и не умел. После того так Достоевский оставил службу, нищета стала постоянным спутником его жизни.
Перелом в творческой судьбе писателя произошел в мае 1845 г. После нескольких месяцев упорной работы он закончил свое первое художественное произведение — повесть «Бедные люди», которая сразу же вызвала многочисленные восторги критиков и читателей. Успех повести ввел Достоевского в круг известных литераторов, среди которых были В. Г. Белинский, Д. В. Григорович, Н. А. Некрасов, И. С. Тургенев, В. Ф. Одоевский, И. И. Панаев.
Войдя в кружок Белинского, Достоевский, по его позднейшему признанию, «страстно принял все учение» знаменитого критика, включая его социалистические идеи. В конце 1845 г. на вечере у Белинского он читал главы повести «Двойник», в которой впервые дал глубокий анализ «расколотого сознания», получивший дальнейшее развитие в его великих романах. Повесть, сначала заинтересовавшая критика, в итоге его разочаровала, и вскоре наступило охлаждение в отношениях Достоевского с Белинским, как, впрочем, и со всем его окружением, включая Некрасова и Тургенева, высмеивавших болезненную мнительность Федора Михайловича. Угнетающе действовала на писателя необходимость соглашаться почти на любую литературную поденщину. Он стал «страдать раздражением всей нервной системы», а симптомы эпилепсии проявлялись все чаще и чаще.
Все это побудило молодого писателя отойти от литературного общества и примкнуть в 1847 г. к революционному кружку Петрашевского, объединявшего приверженцев французского утопического социализма — Ш. Фурье и Сен-Симона.
На одном из собраний Достоевский познакомил петрашевцев с распространявшимся нелегально письмом Белинского к Гоголю. Вместе с другими членами кружка, ставившими конечной целью «произвести переворот в России», Федор Михайлович попытался организовать тайную типографию для печатания противоправительственной литературы и прокламаций. В это же время им были написаны и опубликованы «Белые ночи» и «Неточка Незванова», в которых обнаружились черты «реализма Достоевского», выделявшие его из среды писателей «натуральной школы», — углубленный психологизм, исключительность характеров и ситуаций.
В апреле 1849 г. литератор Достоевский был арестован по делу петрашевцев и помещен в Алексеевский равелин Петропавловской крепости. На первом допросе «бунтовщик» заявил: «Я вольнодумец в том же смысле, в котором может быть назван вольнодумцем и каждый человек, который в глубине сердца своего чувствует себя вправе быть гражданином, чувствует себя вправе желать добра своему отечеству, потому что находит в сердце своем и любовь к отечеству, и сознание, что никогда ничем не повредил ему».
А спустя восемь месяцев, 22 декабря 1849 г. в числе других петрашевцев его вывели на Семеновский плац в Петербурге, где осужденным был зачитан смертный приговор. Лишь после того как первой группе преступников завязали глаза и солдаты вскинули ружья для залпа, было объявлено, что казнь заменяется каторгой с последующей службой в армии рядовыми. Позднее Достоевский вспоминал: «Приговор смертной казни расстрелянием, прочитанный нам всем предварительно, прочтен был вовсе не в шутку; почти все приговоренные были уверены, что он будет исполнен, и вынесли, по крайней мере, десять ужасных, безмерно страшных минут ожидания смерти. В эти последние минуты некоторые из нас… может быть, и раскаивались в иных тяжелых делах своих… но то дело, за которое нас осудили, те мысли, те понятия, которые владели нашим духом, представлялись очищающим мученичеством, за которое нам многое простится!»
В конце января 1850 г. Достоевский был доставлен в Омский острог, где отбыл полный 4-летний срок каторжных работ. Вот что писал Достоевский о своем пребывании на каторге: «Жили мы в куче, все вместе в одной казарме… Нас как сельдей в бочонке… Спали мы на голых нарах, позволялась одна подушка. Укрывались коротенькими полушубками… Всю ночь дрогнешь… Я часто лежал больной в госпитале. От расстройства нервов у меня случилась падучая… И на каторге между разбойниками я, в четыре года, отличил наконец людей… Что за чудный народ. Вообще время для меня не потеряно. Если я узнал не Россию, так народ русский хорошо, и так хорошо, как, может быть, не многие знают его».