1863年，愛迪生擔任大幹線鐵路斯特拉福特樞紐站電信報務員。從1864年至1867年，在中西部各地擔任報務員，過著類似流浪的生活。足跡所至，包括斯特拉福特、艾德裏安、韋恩堡、印第安那波利斯、辛辛那提、那什維爾 、田納西、孟斐斯、路易斯維爾、休倫等地。
1868年，愛迪生以報務員的身份來到了波士頓。同年，他獲得了第壹項發明專利權。這是壹臺自動記錄投票數的裝置。愛迪生認為這臺裝置會加快國會的工作，它會受到歡迎的。然而，壹位國會議員告訴他說，他們無意加快議程，有的時候慢慢地投票是出於政治上的需要。從此以後，愛迪生決定，再也不搞人們不需要的任何發明。
1869年6月初，他來到紐約尋找工作。當他在壹家經紀人辦公室等候召見時，壹臺電報機壞了。愛迪生是那裏唯壹的壹個能修好電報機的人，於是他謀得了壹個比他預期的更好的工作。10月他與波普壹起成立壹個“波普-愛迪生公司”，專門經營電氣工程的科學儀器。在這裏，他發明了“愛迪生普用印刷機”。他把這臺印刷機獻給華爾街壹家大公司的經理，本想索價5000美元，但又缺乏勇氣說出口來。於是他讓經理給個價錢，而經理給了4萬美元。
愛迪生用這筆錢在新澤西州紐瓦克市的沃德街建了壹座工廠，專門制造各種電氣機械。他通宵達旦地工作。他培養出許多能幹的助手，同時，也巧遇了勤快的瑪麗，他未來的第壹個新娘。在紐瓦克，他做出了諸如蠟紙、油印機等的發明，從1872至1875年，愛迪生先後發明了二重、四重電報機，還協助別人搞成了世界上第壹架英文打字機。
1876年春天，愛迪生又壹次遷居，這次他遷到了新澤西州(的“門羅公園”。他在這裏建造了第壹所“發明工廠”，它“標誌著集體研究的開端”。1877年，愛迪生改進了早期由貝爾發明的電話，並使之投入了實際使用。他還發明了他心愛的壹個項目——留聲機。電話和電報“是擴展人類感官功能的壹次革命”；留聲機是改變人們生活的三大發明之壹，“從發明的想象力來看，這是他極為重大的發明成就”。到這個時候，人們都稱他為“門羅公園的魔術師”。
愛迪生在發明留聲機的同時，經歷無數次失敗後終於對電燈的研究取得了突破，1879年10月22日，愛迪生點燃了第壹盞真正有廣泛實用價值的電燈。為了延長燈絲的壽命，他又重新試驗，大約試用了6000多種纖維材料，才找到了新的發光體——日本竹絲，可持續1000多小時，達到了耐用的目的。從某壹方面來說，這壹發明是愛迪生壹生中達到的登峰造極的成就。接著，他又創造壹種供電系統，使遠處的燈具能從中心發電站配電，這是壹項重大的工藝成就。