Еще по дороге в Петербург Достоевский мысленно «сочинял роман из венецианской жизни», а Ризенкампфу в 1838 рассказывал «о своих собственных литературных опытах».
С января 1838 Достоевский учился в Главном инженерном училище, обычный день в котором описывал так: «…с раннего утра до вечера мы в классах едва успеваем следить за лекциями. …Нас посылают на фрунтовое ученье, нам дают уроки фехтованья, танцев, пенья …ставят в караул, и в этом проходит все время…».
Тяжелое впечатление о «каторжных годах» учения частично скрашивали приятельские отношения с В. Григоровичем, врачом А. Е. Ризенкампфом, дежурным офицером А. И. Савельевым, художником К. А. Трутовским. Впоследствии Достоевский всегда считал, что выбор учебного заведения был ошибочным. Он страдал от военной атмосферы и муштры, от чуждых его интересам дисциплин и от одиночества.
Как свидетельствовал его товарищ по училищу, художник К. А. Трутовский, Достоевский держался, замкнуто. Однако, он поражал товарищей начитанностью, вокруг него сложился литературный кружок. В училище оформились первые литературные замыслы.
В 1841 на вечере, устроенном братом Михаилом, Достоевский читал отрывки из своих драматических произведений, которые известны только по названиям — «Мария Стюарт» и «Борис Годунов», — рождающим ассоциации с именами Ф. Шиллера и А. С. Пушкина, по-видимому, самыми глубокими литературными увлечениями молодого Достоевского; зачитывался также Н. В. Гоголем, Э. Гофманом, В. Скоттом, Жорж Санд, В. Гюго.
По окончании училища, прослужив меньше года в Петербургской инженерной команде, летом 1844 Достоевский уволился в чине поручика, решив полностью отдаться литературному творчеству.
Среди литературных пристрастий Достоевского той поры был О. де Бальзак: переводом его повести «Евгения Гранде» (1844, без указания имени переводчика) писатель вступил на литературное поприще. Одновременно Достоевский работал над переводом романов Эжена Сю и Жорж Санд (в печати не появились).
Выбор произведений свидетельствовал о литературных вкусах начинающего писателя. Ему не чужда была в те годы романтическая и сентименталистская стилистика, нравились драматичные коллизии, крупно выписанные характеры, остросюжетное повествование. Например, в произведениях Жорж Санд, как вспоминал он в конце жизни, его «поразила… целомудренная, высочайшая чистота типов и идеалов и скромная прелесть строгого сдержанного тона рассказа».
О работе над драмой «Жид Янкель» Достоевский сообщал брату в январе 1844. Рукописи драм не сохранились, но уже из их названий вырисовываются литературные увлечения начинающего писателя: Шиллер, Пушкин, Гоголь. После смерти отца родственники матери писателя взяли на себя попечение о младших братьях и сестрах Достоевского. Фёдор и Михаил получили небольшое наследство.
По окончании училища (конец 1843 г.) он был зачислен полевым инженером-подпоручиком в Петербургскую инженерную команду. Однако, уже в начале лета 1844, решив всецело посвятить себя литературе, подал в отставку и уволился в чине поручика.
В январе 1844 Достоевский закончил перевод повести «Евгения Гранде» Бальзака, которым тогда он особенно увлекался. Перевод стал первой опубликованной литературной работой Достоевского. В 1844 он начинает и в мае 1845 после многочисленных переделок заканчивает роман «Бедные люди«.
Роман «Бедные люди», связь которого со «Станционным смотрителем» Пушкина и «Шинелью» Гоголя подчеркнул сам Достоевский , имел исключительный успех. Опираясь на традиции физиологического очерка, Достоевский создает реалистическую картину жизни «забитых» обитателей «петербургских углов», галерею социальных типов от уличного нищего до «его превосходительства».
Лето 1845 (как и следующее) Достоевский провел в Ревеле у брата Михаила. Осенью 1845 по возвращении в Петербург часто встречается с Белинским. В октябре писатель совместно с Некрасовым и Григоровичем составляет анонимное программное объявление к альманаху «Зубоскал» (03, 1845, № 11), а в начале декабря на вечере у Белинского читает главы «Двойника» (03, 1846, № 2), в котором впервые дает психологический анализ расколотого сознания, «двойничества».
Рассказ «Господин Прохарчин» (1846) и повесть «Хозяйка» (1847), в которых эскизно намечены многие мотивы, идеи и характеры произведений Достоевского 1860—1870-х гг., не были поняты современной критикой.
Радикально изменил свое отношение к Достоевскому и Белинский, осудивший «фантастический» элемент, «вычурность», «манерность» этих произведений. В других произведениях молодого Достоевского — в повестях «Слабое сердце«, «Белые ночи«, цикле острых социально-психологических фельетонов «Петербургская летопись» и незаконченном романе «Неточка Незванова» — расширяется проблематика творчества писателя, усиливается психологизм с характерным акцентом на анализ сложнейших, неуловимых внутренних явлений.
В конце 1846 в отношениях Достоевского и Белинского наступило охлаждение. Позднее возникает у него конфликт и с редакцией «Современника»: большую роль сыграли здесь мнительный, самолюбивый характер Достоевского. Насмешки над писателем недавних друзей (особенно Тургенева, Некрасова), резкий тон критических отзывов Белинского о его произведениях остро переживались писателем. Примерно в это время, согласно свидетельству доктора С.Д. Яновского, у Достоевского появились первые симптомы эпилепсии.
Тяготит писателя изнуряющий труд для «Отечественных записок». Бедность вынуждала его браться за любую литературную работу (в частности, он редактировал статьи для «Справочного энциклопедического словаря» А. В. Старчевского).