במהלך פברואר 1883 נרשם טסלה לעבוד בשירותי חברת אדיסון הקונטיננטלית, שהייתה השלוחה של חברת החשמל של תומאס אלווה אדיסון (הממוסדת והמבוססת בארצות הברית) באירופה. עם קבלתו לחברה נשלח טסלה להתקין רשת מנורות תאורת רחוב, תחילה בפריז, ברפובליקה הצרפתית השלישית, ובהמשך בשטרסבורג ואלזס-לורן, בקיסרות הגרמנית (בצרפת בת זמננו). בעת הרצת ניסוי של חברת הרכבות הגרמנית, פגעה רכבת בעמודי תאורת רחוב ומוטטה מספר עמודים. לטסלה, על אף שביצע עבודה גדולה יותר מן המבוקש תחילה, לא הוענק הפיצוי הכספי שהובטח בהתאם. קשיים הנוגעים לשכר היו הגורם הראשוני לקרע העתידי בין אדיסון וטסלה. ביוני ביצע טסלה הדגמה של פעילות זרם חליפין למספר משקיעים אפשריים ובהם גם ראש עיריית שטרסבורג לשעבר. על אף העניין שהראו בפיתוח של טסלה, אף אחד מבין היזמים לא השקיע בו כספית.במהלך אביב 1884, עם תרומות כספיות מצד דודיו, טסלה הפליג לארצות הברית להמשיך לעבוד תחת אדיסון. כרטיס אישור השיט שלו, כספו, וחלק ממסמכיו האישיים, נגנבו ממנו ימים ספורים לפני תחילת ההפלגה. במהלך ההפלגה פרצו פרעות על גבי האונייה בין יושביה וטסלה כמעט נזרק מין הסיפון לים. לאחר ארבעה שבועות של הפלגה הגיע טסלה לניו יורק סיטי ב-6 ביוני 1884 כאשר ביד אחת אחז ב-4 סנט אמריקאי ובידו השנייה אחז במכתב המלצה לאדיסון. בעת הגעתו לניו יורק הועסק תוך זמן קצר בידי אדיסון, שהעריך את יכולותיו מחד אך סירב לשמוע כל הצעה שלו לגבי פיתוח זרם החליפין מאידך. טסלה נשלח במהרה לחקור את אוניית האוקיינוסים של הנרי וילארד, 'האורגון', שהייתה האונייה הראשונה עליה הותקנו מנורות. חלק מהדינמואים של 'האורגון' נפגעו במהלך תאונה, ואדיסון הופתע לדעת שטסלה, בנוסף לחקר שלו במשלחת, גם הוסיף לתקן את 'האורגון'. אדיסון בהמשך אמר:
בצד עבודתו של טסלה תחת אדיסון הוא גם הרכיב ותיקן מנורות קשת חשמלית, ארגן מחדש גנרטורים חשמליים והקים 24 דגמים חדשים ומיועלים שתכנן להפוך לסטנדרט במקום המקור שהמציא אדיסון. בתחילת 1885 אדיסון הבטיח לטסלה סכום נכבד תמורת שיפור הדינמו שהמציא המבוסס על זרם ישיר. השכר המוצע היה 50,000 דולר אמריקאי. טסלה הצליח בייעול הדינמו מעל ומעבר לציפיותיו של אדיסון, אולם לאחר שסיים את עבודתו לא שילם לו אדיסון את הסכום המובטח. בתגובה טסלה הפגוע התפטר מעבודתו.
"מלחמת הזרמים".
במרץ 1885 פנו לטסלה מספר תעשיינים ויזמים שניסו לגייסו לפיתוח מערכת קשת חשמלית מיועלת. קבוצת יזמים הסכימו לממן את פעילותה המוקדמת של חברת החשמל של טסלה שבוססה בראהווי, ניו ג'רזי. לאחר שהשלים קשת חשמלית מוצלחת טסלה גורש מהחברה על ידי מממניו, שהשאירו את כלל ההכנסות בידיהם. מאוחר יותר טען טסלה כי הייתה זאת המכה הקשה ביותר בחייו העסקיים. בחורף שבין 1886 ל-1887 היה טסלה בשפל, ונאלץ לעבוד בפרך בכרייה עבור 2 דולר ליום שבקושי הספיקו למחייתו. לאורכה של אותה התקופה סבל מקשיים מנטליים בנוסף על כלכליים ופקפק בחשיבות של חינוכו. באפריל 1887 הציג טסלה את פיתוחיו המוצעים לאלפרד ס. בראון, מנהל וסטרן יוניון, וצ'ארלס פ. פק, שהיה התובע הכללי של מדינת ניו יורק.
טסלה תכנן מכונה שתמחיש את הרעיון שלו לייצר זרם חשמלי דרך שדות מגנטיים מסתובבים: מנוע אלקטרומגנטי המייצר את הכוח הדרוש לסובב כדור פליז בצורת ביצה ולהעמיד אותה זקופה. טסלה כינה את המכשיר "ביצת קולומבוס". טסלה הסכים לחלוק עם המשקיעים הפוטנציאלים את הרווחים של הפטנט 50% ו-50% בהתחשב בצורך שהיה לו בהלוואה. בראון קיבל את טסלה למעבדה ברשותו שמוקמה ב'רחוב חירות' (Liberty Street), מנהטן. עד סוף חודש אפריל נרשם פטנט על ההמצאה של טסלה. ב-10 במאי, חברו ההונגרי הקרוב של טסלה מהאימפריה האוסטרו-הונגרית, אנטוני סזיגטי, הגיע לניו יורק. בהמשך החודש נרשם כעוזר עבור טסלה במעבדתו. ב-10 במאי 1888 הוצגה בפני אגודת מהנדסי החשמל האמריקאית (שהתפתחה לימים ל-IEEE) עבודת המחקר של טסלה: "מערכת חדשה של מנועים ושנאים מבוססי זרם חליפין" ("A New System of Alternate Currents; Motors and Transformers").
החבירה לווסטינגהאוס.
טסלה חבר לתעשיין ג'ורג' וסטינגהאוס על מנת לקדם את טכניקת זרם החילופין, אותה הציע טסלה. טכניקה זו היוותה תחרות לטכניקת הזרם הישר שקידם אדיסון. בין טסלה ווסטינגהאוס לאדיסון פרצה "מלחמת הזרמים" על השליטה בשוק החשמל. ב-7 ביולי 1888 מכר טסלה את הפטנט שלו עבור זרם חליפין במנוע תלת-פאזי לווסטינגהאוס ב-25,000 דולר כסף מזומן ועוד 50,000 בכסף רשום. במהלך 1888 טסלה עבר למשך תקופה בת שנה לפיטסבורג, פנסילבניה, שהייתה לבסיס הפעילות של וסטינגהאוס. בשובו לניו יורק ב-1889 השתכן טסלה בבית מלון ועבד במעבדה ב'גרנד סטריט 175'. במעבדה זו החל טסלה לחקור מתח אל-חוטי, תדרי רדיו גבוהים ופיזיקה תאורטית בתחום הקשר בין קרינה אלקטרומגנטית לבין אור.
בהמשך אותה השנה הפליג טסלה לביקור באירופה כדי להיות נוכח בתערוכה העולמית של פריז. בהיותו שם פגש בפיזיקאי והמטאורולוג הנורווגי, וילהלם ביירקנס (). ביירקנס, אשר פיתח את מחקר התדרים של היינריך רודולף הרץ, העניק לטסלה הצצה למתנד שפיתח. בהמשך ביקר טסלה בבית משפחתו בסמיליאן, אוסטרו-הונגריה, לפני ששב לניו יורק. במסגרת מלחמת הזרמים, נפגעה התדמית הציבורית של זרם החליפין כאשר מספר מתקיני כבלים ברחובות הערים התחשמלו למוות. לאחר מותו של מתקין הכבלים ג'ון פיק מתאונה שכזאת, אדיסון, לראשונה, תקף באופן פומבי את זרם החליפין. בהמשך, ב-1890, אדיסון המשיך לעורר חשש ציבורי מהשימוש בזרם חליפין כאשר נעזר בזרם זה להפעיל את ההוצאה להורג הראשונה על כיסא חשמלי. לאחר שלא עמדו בדרישות הייצור, נטשה החברה של וסטינגהאוס את פיתוח מנוע האינדוקציה של טסלה. וסטינגהאוס הוביל את טסלה לוותר על זכויות היוצרים והפטנטים כדי להימנע מפשיטת רגל. כך נשלל מטסלה כל גמול חומרי על המצאתו. החלטת העברת הזכויות רדפה אותו לימים והותירה אותו ללא הכנסה מכלל תרומתו לקידום זרם החליפין.
בסופו של דבר הצליחו טסלה ווסטינגהאוס לקבע את זרם החילופין כצורה הסטנדרטית להפקת חשמל, ובכך ניצחו במלחמת הזרמים. גורם מרכזי לניצחון זרם החליפין בתחרות על השוק היה המחיר הזול שלו יחסית לזרם הישיר, שהפך לגורם משמעותי בהרבה כאשר פרץ שפל כלכלי גדול בתחילת שנות ה-90 של המאה ה-19. וסטינגהאוס הקים את חברת החשמל הראשונה בארצות הברית ובעולם. בהמשך 1891 השלים טסלה את תהליך ההתאזרחות שלו לארצות הברית כמו גם רשם פטנט על המצאת סליל טסלה. ב-20 במאי 1891 העניק הרצאה באוניברסיטת קולומביה על "ניסויים בזרמי חליפין בתדירות גבוהה מאוד והיישום שלהם לשיטות של הארה מלכותית" (Experiments with Alternate Currents of very high frequency and their application to methods of artifical illumination).
1892–1900; שנות השיא.
בתחילת 1892 נבחר טסלה לסגן הנשיא של אגודת מהנדסי החשמל האמריקאית. הוא יצא למסע הרצאות ברחבי אירופה. בפברואר הוא נאם מול המכון המלכותי של בריטניה הגדולה והאגודה הצרפתית הפיזיקאית בלונדון ופריז בהתאמה. באפריל מיהר טסלה מפריז חזרה לסמיליאן, כדי להספיק להיות לצידה של אמו בשעותיה האחרונות. ב-24 במאי העביר טסלה הרצאה בזאגרב וב-1 ביוני בבלגרד, ממלכת סרביה. ביום שלמחרת פגש טסלה באלכסנדר הראשון, מלך סרביה. בספטמבר שב טסלה לארצות הברית. ב-24 בפברואר 1893 הרצה טסלה בפני 'מוסד פרנקלין' בפילדלפיה את הרצאת "על האור ותופעות תדר גבוהה דומות" (On light and other high frequency phenomena). בתחילת מרץ הציג את ההרצאה פעם נוספת, הפעם מול אגודת האור החשמלי הלאומית האמריקאית בסנט לואיס, מיזורי. במאי, בתמיכת טסלה, חברת וסטינגהאוס הרכיבה תצוגת תאורה עבור התערוכה הקולומביאנית העולמית בשיקגו.
במהלך התערוכה באוגוסט העביר טסלה הרצאה לקונגרס החשמלי הבינלאומי. ההצלחה של התצוגה בתערוכה הבטיחה את העברת התשתית לבניית תחנת כוח הידראולית מבוססת זרם חליפין במפלי הניאגרה לידי חברת וסטינגהאוס. העברת חוזה הבנייה לידי וסטינגהאוס סימנה את סופה המוחץ של מלחמת הזרמים. ב-30 באפריל 1894 התמנה טסלה בידי אלכסנדר מלך סרביה לחבר של כבוד באקדמיה המלכותית הסרבית. ב-13 במרץ 1895 פרצה שרפה בשדרה בה הייתה ממוקמת המעבדה של טסלה בניו יורק. המעבדה הועלתה באש ואתה חלק נרחב מעבודתו של טסלה כולל רישומים, מודלים למנועים, כלים בשווי 50,000 דולר ועוד. כאשר רואיין לאחר השרפה בידי הניו יורק טיימס, טסלה צוטט באומרו: באפריל הותקן הגנרטור הראשון בתחנת הכוח למפלי הניאגרה ונשא את שמו של טסלה.