В 1859 г. Достоевскому разрешили вернуться в Европейскую Россию. Летом он переезжает с женой в Тверь, а в самом конце года — в Петербург. С этого времени происходит как бы второе его писательское рождение. С начала 1860-х годов одно за другим выходят его произведения, которые снискали Достоевскому славу гения русской и мировой литературы, — «Записки из Мертвого дома», посвященные страстному обличению царской каторги и в то же время отразившие горячую любовь Достоевского к народной России (1860–1862), романы «Униженные и оскорбленные» (1861), «Преступление и наказание» (1866), «Игрок» (1866), «Идиот» (1867), «Бесы» (1871–1872), «Подросток» (1875), «Братья Карамазовы» (1879–1880), повесть «Записки из подполья» (1864), рассказ «Кроткая» (1876) и др.
После возвращения в Петербург начинается также журнальная и редакторская деятельность Достоевского: в 1861 г. он основывает вместе со своим старшим братом Михаилом (который также был литератором — критиком и беллетристом) журнал «Время».
Летом 1862 г. Достоевский впервые выехал за границу, побывал в Париже, Лондоне (где посетил Герцена), путешествовал по Германии, Швейцарии и северной Италии. Зимой 1862–1863 гг. в Петербурге он пережил страстное увлечение молодой писательницей А. П. Сусловой, в ее обществе (после того, как журнал «Время» 24 мая 1863 г. был запрещен правительством) совершил летом 1863 г. вторую заграничную поездку. Образ Сусловой отражен в героине романа «Игрок».
С 1864 г. братьям Достоевским было разрешено издание нового журнала «Эпоха»; однако год этот оказался критическим для писателя: 15 апреля 1864 г. умерла его жена, а 10 июля — старший брат M. M. Достоевский, с которым его связывали годы тесной дружбы. После смерти брата Достоевский добровольно взял на себя его долговые обязательства, которые тяготели над ним почти до конца жизни. Неуспех «Эпохи» заставил Достоевского в феврале 1865 г. прекратить издание, после чего он надолго остался без средств, преследуемый кредиторами.
В октябре 1866 г. во время работы над романом «Преступление и наказание», находясь в критическом положении из-за кабального договора, заключенного им с книгоиздателем Стелловским (к последнему в случае непредставления ему писателем до ноября 1866 г. нового романа должно было перейти право собственности на все его произведения), Достоевский обратился к стенографистке, которой в течение месяца продиктовал роман «Игрок». Эта стенографистка — Анна Григорьевна Сниткина — стала второй женой писателя и его верной помощницей. В работе над «Игроком» Достоевский применил новый метод, которым обычно пользовался и позднее: после долгого и тщательного обдумывания плана и разработки отдельных эпизодов в своих записных тетрадях он диктовал их жене вслух, расцвечивая и дополняя в процессе диктовки своим творческим воображением.
После свадьбы 14 апреля 1867 г. молодые выехали за границу, где они провели в постоянной нужде и скитаниях четыре года, прожив их в Дрездене, Бадене, Женеве и Флоренции. Лишь 8 июля 1871 г. — после того, как он частично уплатил долги кредиторам, — страстно тосковавший на чужбине по России Достоевский смог вернуться на родин) и снова прочно обосновался в Петербурге. Отсюда он с семьей обычно выезжал летом в Новгородскую губернию, в Старую Руссу, и несколько раз для лечения ездил в Германию на курорт Эмс.
За границей у Достоевского родились дочери — Соня (скончавшаяся вскоре после рождения) и Люба (впоследствии ставшая писательницей), а после возвращения в Россию — сыновья Федор и Алексей (умерший ребенком).
После окончания начатого за границей романа «Бесы» Достоевский в 1873 г. вернулся к журнальной деятельности, приняв на себя редактирование двухнедельной газеты-журнала «Гражданин», издававшейся писателем и п)блицистом князем В. П. Мещерским, близким к придворным кругам. Здесь Достоевский регулярно печатал «Дневник писателя» — серию фельетонов, очерков, полемических заметок и страстных публицистических рассуждений на «злобу дня». Отказавшись в апреле 1874 г. из-за столкновений с издателем от редактирования «Гражданина», Достоевский в 1876 и 1877 гг. вернулся к изданию «Дневника писателя» в качестве самостоятельного собственного издания, печатая его в виде отдельных ежемесячных выпусков в течение всего года и ведя при этом обширную переписку с читателями. В конце 1880 г. после окончания романа «Братья Карамазовы» Достоевский возобновил выпуск «Дневника писателя», оборвавшийся на первом номере 1881 г. 28 января (9 февраля) 1881 г. Достоевского не стало.
Синтетичность художественного мышления Достоевского проявилась в присущем ему понимании исторических судеб русской литературы. Все русские писатели от Пушкина до Толстого в его понимании, как он заявил в речи о Пушкине (1880), — единый живой и подвижный океан, единая историческая цепь, связанная сквозной линией творческой преемственности.