בן־גוריון, שהיה אז אנונימי לחלוטין בארצות הברית, התפרסם בה לראשונה עם הוצאתו לאור מחדש של ספר יזכור (שכבר יצא לאור בעברית בארץ ישראל ב־1911), שכלל, הפעם ביידיש, קטעי ספרות והספדים על אנשי השומר שנהרגו, וכן את זיכרונותיו של בן־גוריון מתקופת העלייה השנייה. בתקופת שהותו בארצות הברית למד לנאום ולכתוב מאמרים ביידיש, שפת אמו. המהדורה הצליחה מאוד, ובן־גוריון החליט לפרסם מהדורה מורחבת בצורת אלבום: במקום המבוא של בן־צבי, הוא צירף גרסה מורחבת של זיכרונותיו "ביהודה ובגליל". הצלחתו הגדולה של הספר החדש פרסמה את בן־גוריון בציבור היהודי באמריקה. בעקבות ההצלחה, הקציבה הנהגת פועלי ציון לבן־גוריון ולבן־צבי שכר חודשי עבור כתיבת הספר "ארץ ישראל", ששני שלישים ממנו היו פרי עטו של בן־גוריון.
במהלך עבודת המחקר לספר, בילה בן־גוריון ימים רבים בספרייה העירונית של ניו יורק ברחוב 42, וקיבל עזרה בעבודתו זו. מוקד ההתכנסות של פועלי ציון היה בבית של רופא יהודי, בו גרה ועבדה פאולין מונבז, צעירה יהודיה שהגיעה לבדה ממינסק מספר שנים לפני כן ולמדה להיות אחות. פולה, כפי שקרא לה בן־גוריון, כבר ידעה היטב אנגלית, ובקיץ 1916 הציעה לסייע לו להעתיק עבורו בספרייה קטעים מהספרים שנזקק להם. החיזור נמשך כשנה, וב־5 בדצמבר 1917 נישאו השניים בטקס אזרחי אצל רשם הנישואים בעיריית ניו יורק, בנוכחות הפקידים בלבד. הזוג שכר דירה בברוקלין, אולם כעבור ארבעה חודשים לאחר נישואיהם, נפרדו לתקופה ארוכה.
בגדוד העברי 1918–1919.
עם כניסת ארצות הברית למלחמה, ניצחון מדינות ההסכמה החל להיראות ודאי. עם השינוי בנסיבות, השתנה במהלך שנת 1917 לחלוטין יחסם של בן־גוריון ובן־צבי לרעיון הגדוד היהודי. בעקבות הצהרת בלפור, ועל סף כיבוש ארץ ישראל על ידי הבריטים, הם החלו להטיף ולפעול להקמת "הגדודים העבריים". בן־גוריון נפגש בוושינגטון עם השופט העליון הציוני לואי ברנדייס, והציע לו תוכנית להקים גדוד עברי במסגרת הצבא האמריקאי, שיילחם בארץ ישראל. ברנדייס הציג את הרעיון בפני הנשיא וודרו וילסון, אולם הוא דחה את ההצעה, בנימוק שארצות הברית הכריזה מלחמה רק על גרמניה, לא על טורקיה. אף על פי כן, ביוזמת ז'בוטינסקי הוקמו הגדודים בצבא הבריטי, והוחלט שהיהודים באמריקה יוכלו להתנדב במסגרתו ללגיון מיוחד שיוקם בקנדה. בן־גוריון היה ממעוררי תנועת ההתנדבות לגדודים בארצות הברית. 150 חברי גדוד העבודה "החלוץ", שגויסו בשנתיים הקודמות על ידי בן־גוריון ובן־צבי, התנדבו עתה ללגיון, יחד עם 200 גולים מארץ ישראל. ב־26 באפריל 1918 התגייס בן־גוריון ל"גדוד האמריקאי", שהוא גדוד 39 של קלעי המלך בצבא הבריטי.
ב־28 במאי נשבע אמונים לכתר במשרד הקונסול הבריטי בניו יורק, ולמחרת יצא למחנה האימונים של הגדוד בוינדזור שבקנדה, שם נפגש עם בן־צבי. שלושה ימים לאחר מכן נבחרו השניים לוועד הגדוד. כעבור כחודש מונה בן־גוריון לקורפורל (רב־טוראי). בין היתר, ייצג את החיילים היהודים בפני מפקדי הגדוד בתביעותיהם בנושא כשרות, ונאבק בהצלחה על הנפת הדגל העברי ביום החג הלאומי של קנדה לצד הדגל הבריטי. ב־11 ביולי הפליג בשיירה של אוניות מלחמה לבריטניה וב־22 ביולי נחתה הפלוגה שלו באנגליה, שם שהה הגדוד האמריקאי כשלושה שבועות. ב־12 באוגוסט קיבל את נשקו האישי וב־14 באוגוסט הפליג הגדוד למצרים. ב־28 באוגוסט נחת בפורט סעיד, וכעבור שבוע נסע לקהיר ונפגש עם הגדוד העברי הארצישראלי, אולם באותו יום חלה בדיזנטריה ואושפז בבית חולים, שם שכב במשך מספר שבועות. בבית החולים חיכה לו מברק מפולה שבישר על הולדת בתו ב־11 בספטמבר 1918, שנקראה בשם גאולה, כפי שביקש בצוואה שהשאיר לפני צאתו לאנגליה. כשהבריא, נשלח עם פלוגתו לתפקידי שמירה על שבויים טורקים וגרמנים. ב־6 בנובמבר הגיע לחופשה בתל אביב. ב־5 בדצמבר נע הגדוד לארץ ישראל. בן־גוריון עזב את הבסיס בסרפנד ללא אישור כדי לגייס תמיכה לאיחוד מפלגות הפועלים. לאחר שנעדר ממחנהו ארבעה ימים, נתפס, הועמד למשפט והורד לדרגת טוראי. זה היה השירות הצבאי היחיד בחייו.
הקמת "אחדות העבודה" ושליחות בלונדון ובווינה 1919–1921.
בפברואר 1919, עדיין מנהיג זוטר, הביא בן־גוריון את הצעת איחוד מפלגות הפועלים בפני ועידת "פועלי ציון". כעבור שלושה ימים החליטה הוועידה לתמוך באיחוד, אולם הוועידה של "הפועל הצעיר" החליטה לשלול אותו. בן־גוריון וברל כצנלסון כינסו עתה "ועידה כללית של כל פועלי ארץ ישראל", ללא "הפועל הצעיר", שאימצה את תוכנית האיחוד. להתארגנות החדשה, שהייתה איחוד בין מפלגת פועלי ציון ובין "הבלתי מפלגתיים", ניתן השם "אחדות העבודה".
בהמשך שנת 1919 קבע בן־גוריון בהרצאה לפני חברי מפלגתו, כי תפקידם "אינו של מהפכנים, כי אם של בוני חברה חדשה". בן־גוריון וראשי "אחדות העבודה" האחרים, נטשו את תפיסתו של דב בר בורוכוב, שחזה מלחמת מעמדות גם בארץ ישראל, והגיעו למסקנה כי יש לבנות את החברה החדשה בארץ ישראל מהתחלה, כחברה סוציאליסטית וקואופרטיבית. בן־גוריון ראה אז זהות בין הקונספציה הסוציאליסטית הזו לבין הקומוניזם של ברית המועצות. באותה שנה, קבע גם כי הוא "בולשביק" וכי הוא "מאמין בדיקטטורה של הפרולטריון": הוא שאף ל"דיקטטורה של הפועל העברי בכל העניינים הלאומיים".
ב־15 בנובמבר 1919 הגיעו פולה וגאולה לארץ ישראל. את אשתו לא ראה בן־גוריון במשך 18 חודשים ואת בתו ראה לראשונה בחייו. זמן קצר לאחר מכן, השתחרר מהצבא. בתחילת יוני 1920 נשלח ללונדון להקים שם את המשרד של הברית העולמית של "פועלי ציון", לצורך טיפוח הקשרים עם מפלגת הלייבור, ומשפחתו הצטרפה אליו. זמן קצר לאחר מכן יצא לווינה, להשתתף בוועידת הברית העולמית. צירי האגף השמאלי הפרו־קומוניסטי דגלו בהצטרפות לאינטרנציונל השלישי ולניתוק מהקונגרס הציוני העולמי. בן־גוריון וחבריו מהאגף הימני יותר, דגלו גם הם בהצטרפות זו, אולם רק בתנאי שיכיר בציונות, וכן סירבו לניתוק מהקונגרס הציוני. הוועידה התפוצצה. במהלך הדיונים קיבל בן־גוריון מברק מפולה ושב מיד ללונדון. כעבור שבוע, ב־28 באוגוסט 1920, נולד בנו, עמוס. לאחר שחודשו הקשרים עם פלונסק, שנותקו בזמן מלחמת העולם ומלחמת רוסיה–פולין, יצא בן־גוריון במרץ 1921 לשליחות בווינה מטעם תנועתו ואת פולה והילדים שלח לפלונסק, להכיר את אביו ולהתארח בביתו. במאי הגיע לביקור בפלונסק, אך כעבור זמן קצר נסע לוועידות ולמפגשים שונים והשאיר את אשתו ושני ילדיו הקטנים בבית אביו. לאחר שהפסיקו פועלי ציון בארצות הברית את התמיכה הכספית בסניף הלונדוני הכושל, שב בן־גוריון באוגוסט 1921 לארץ ישראל. פולה והילדים שבו לארץ רק כעבור יותר משנה.
לאחר שובו, הציע ב־1921 להפוך את "אחדות העבודה" לקומונה כלל־ארצית, שתפעל כגוף אחד בהשפעתה על ההסתדרות. אולם תוכניתו זו נדחתה על ידי מרכז המפלגה, והוא התפטר בשל כך מהוועד הפועל שלה.
בחורף שנת תר"ף פרסם בן־גוריון מאמר בשם "על הפלח ואדמתו", שבו הופיעה לראשונה תזה חדשה שפיתח עם שובו לארץ ישראל לאחר מלחמת העולם הראשונה. הגישה הרומנטית שבה החזיק לגבי הבדווים והפלאחים הערבים מאז עלייתו לארץ התחלפה עתה בתפיסה מרקסיסטית: הפועלים הערבים והיהודים שייכים לאותו מעמד חברתי, הוא מעמד העובדים, ועליהם להיאבק יחדיו נגד בעלי ההון המסיתים אותם אלה נגד אלה. בן־גוריון דבק בתזה הזאת כעשר שנים.
המזכיר הכללי של הסתדרות העובדים 1921–1935.
בן־גוריון נמנה עם מקימי ההסתדרות הכללית ב־1920.
הוא החזיק בפנקס חבר מספר 3.
בדצמבר 1921 הוא נבחר למזכיר הכללי שלה. ניתן לומר כי רק עתה פרץ לראשונה לעמדת מנהיגות. בראשית שנות ה־20 הוא הפך לאחד המנהיגים הבולטים של היישוב. הוא כיהן בתפקיד מזכ"ל ההסתדרות במשך 15 שנה. הוא ראה בה, מלבד איגוד מקצועי שיגן על ציבור הפועלים בארץ, גם כלי חברתי וכלכלי שיקים משק עובדים עצמאי. כמו כן, ראה בו מוסד פוליטי שינהיג את ההתיישבות היהודית ויניח יסודות למדינה שתקום.
בן־גוריון תבע להעביר את משרד ההסתדרות מתל אביב לירושלים, "מסיבות לאומיות", והדבר נעשה ב־2 בפברואר 1922. בירושלים התגורר בחדר במוסררה, עם דוד זכאי, שותפו לעריכת ביטאון ההסתדרות "הפנקס". ממשכורתו הנמוכה כמזכיר ההסתדרות היה שולח מדי חודש כסף לפולה ולאביו בפלונסק. בתקופה זו החל לרכוש ולקרוא ספרים בכמויות עצומות. את רוב זמנו הפנוי הקדיש ללימוד ולקריאה, וכך הרחיב את השכלתו. מאחורי העסקן המפלגתי צמח אדם רחב־אופקים בעל השכלה לא־פורמלית עשירה ותרבות רחבה. ב־5 באפריל, כשמונה חודשים לאחר ששב לארץ ישראל, הגיעו גם פולה והילדים והצטרפו אליו בירושלים.
ביקורו בברית המועצות 1923.