ב-1753 הכיר אהרון גומפרץ את מנדלסון למחזאי גוטהולד אפרים לסינג. שני האישים התיידדו במהירות, ושמרו על קשר חם כל ימיהם. בשנה שאחריה הותקף לסינג בביקורת חריפה של פרופסור מאוניברסיטת גטינגן בשם יוהאן דוד מיכאליס על המחזה שלו "Die Juden" ("היהודים"), ומנדלסון כתב תשובה לביקורת שהגנה הן על לסינג והן על היהדות. ב-1755 הדפיס לסינג את ספרו הראשון של מנדלסון, "Philosophische Gespräche" ("שיחות פילוסופיות"), שבו דיון בפילוסופיה של לייבניץ וגם עיסוק ביקורתי בשיטתו הפילוסופית של ברוך שפינוזה, שבאותה תקופה לא הייתה פופולרית. באותה שנה פרסמו לסינג ומנדלסון ביחד חיבור סאטירי בשם "Pope, ein Metaphysiker" ("פופ, מטאפיזיקאי") על שירתו של אלכסנדר פופ. חיבור שלישי שהוציא לאור מנדלסון באותה שנה בעילום שם נקרא "Briefe über die Empfindungen" ("מכתבים על אודות התחושות"), והוא עסק בפילוסופיה אסתטית. כל חיבוריו של מנדלסון עשו רושם רב על קהילת הפילוסופים שבגרמניה, והגיעו אף לידי מלך פרוסיה פרידריך השני ("הגדול"). מנדלסון החל להשתתף באירועים חברתיים ואינטלקטואליים של אנשי הנאורות הגרמנית, ולתפוס את מקומו כפילוסוף נחשב ומשפיע. ב-1755 למד יוונית וקרא את כתבי אפלטון, שהשפיעו עליו רבות. הוא אף תרגם לגרמנית כמה יצירות של חכמי ישראל בימי הביניים, כגון ר' ידעיה הפניני ור' יהודה הלוי.
ב-1755 החל מנדלסון להוציא לאור כתב עת עברי בשם "קֹהֶלֶת מוסר". כתב עת זה יועד להיות "כתב עת מוסרי", לענייני מוסר ותיקון מידות הנפש. מנדלסון הצעיר הוציא את כתב העת ביחד עם אדם בלתי-מוכר בשם טוביה בּוֹק (Bock). כתב העת עסק באסתטיקה ובקריאה להתבונן ביופיו של הטבע לצורך השגת האלוהות, והעורכים קישרו בין רעיונות אלו למאמרי חז"ל ודברי הרמב"ם על אמונה מכוח התבוננות בבריאה. בנוסף עסקו בשבח השפה העברית ואף בביקורת חברתית ומוסרית כלפי הקהילה היהודית. כתב העת התקיים לפרק זמן קצר מאוד, והפסיק לצאת לאור לאחר שני גיליונות. הסיבה להפסקת ההוצאה אינה ידועה, ולצד סיבות כמו קשיים כלכליים או מחסור בכותבים ובחומר ספרותי, משערים שהתנגדותם של הרבנים לכתב העת החתרני, הגם שלא הציג את עצמו ככזה, הכריעה את הכף; גישתו של מנדלסון, גם בהמשך ימיו, הייתה שלא לצאת לעימות חזיתי עם האליטה הרבנית. למרות קוצר ימיו של כתב העת, שהיה כתב העת המודרני הראשון בעברית, הוא השפיע רבות על הדור הבא של המשכילים שהוציאו לאור את כתב העת "המאסף".
במהלך מלחמת שבע השנים (1756–1763) פרסם מנדלסון מספר שירי שבח לממלכה הפרוסית, חלקם במסגרת פעולות של הקהילה היהודית, שביקשה להראות נאמנות לפרידריך השני, מלך פרוסיה ולמדינה. לאות תודה על סיועו לקהילה העניקו לו פרנסי הקהילה היהודית פטור ממסים, שכמוהו ניתן בדרך כלל לרבנים ולתלמידי חכמים גדולים. באותן שנים כתב ביאור פילוסופי בעברית לספר "ביאור מילות ההיגיון" המיוחס לרמב"ם. את הביאור מסר לסטודנט יהודי נודד מירושלים בשם שמשון הקליר, שהדפיס אותו בשמו, ורק בתקופה מאוחרת יותר הודפס החיבור בשמו של מנדלסון. הוא חיבר גם ביאור עברי לספר קהלת וספר בעברית בשם "הנפש".
ב-1761 ביקר מנדלסון בהמבורג והתקבל בכבוד גדול אצל האינטלקטואלים המקומיים. הוא נפגש שם גם עם רבי יהונתן אייבשיץ, רב הקהילה, וביקש ממנו הסמכה לתואר "מורנו" או לכל הפחות לתואר "חבר" (דרגה מתחת לתואר "מורנו", שזכו בה אחרי חמש שנות לימוד). הרב אייבשיץ לא הסכים להעניק לו את התארים בנימוק שמתן תואר "מורנו" למי שאיננו נשוי "הוא דבר יוצא ממנהגו של עולם" והתואר "חבר" לא מתאים לאדם בעל שיעור קומה כמנדלסון. עם זאת, הוא כיבדו במכתב מלא שבחים. למרות מכתב זה, משערים שהסיבה האמיתית לסירוב הייתה התעסקותו של מנדלסון בפילוסופיה ו"חכמות הגויים". באותה שנה התארס מנדלסון עם פרומט גוגנהיים, והתחתן עִמה בקיץ 1762. מנדלסון הציג את הנישואים הללו כנישואי אהבה המבוססים על קשר רומנטי מתמשך, בניגוד לנורמה של נישואין בשידוך, שהייתה נהוגה באותה תקופה אצל יהודי גרמניה. לזוג נולדו במשך השנים עשרה ילדים, שארבעה מהם מתו בינקותם או בילדותם ורק שישה הגיעו לבגרות: ברנדל-דורותיאה, רייקל, יוסף, ינטה-הנרייטה, אברהם, נתן. רק לאחר נישואיו ובעקבות השתדלותם של ידידיו האינטלקטואלים אצל המלך זכה למעמד של "יהודי חסות שלא מן המניין", מעמד משפטי שהוגדר בכתב הזכויות של פרידריך הגדול מ-1750, ובעקבותיו לזכויות אזרחיות שלא היו מוקנות לו עד אז. שאר בני משפחתו קיבלו זכויות אלו רק לאחר מותו.
פרסום ותהילה; פרשת לאוואטר.
ב-1763 זכה מנדלסון בפרס ראשון בתחרות של האקדמיה המלכותית הפרוסית למדעים על ספרו "Über die Evidenz der metaphysischen Wissenschaften" ("על הראיות למדעי המטאפיזיקה"); בתחרות על הפרס הקדים את עמנואל קאנט, שזכה במקום השני. ב-1767 פרסם את אחד מספריו החשובים ביותר – "Phädon, oder über die Unsterblichkeit der Seele" ("פיידון, או על אלמותיות הנפש", בעקבות הדיאלוג האפלטוני בשם זה), שבו הראה ראיות להישארות הנפש. הספר תורגם לשפות רבות, כולל עברית, ונדפס במספר גדול של מהדורות. שמו של מנדלסון הלך לפניו: הוא כונה "סוקרטס הגרמני" או "אפלטון הגרמני"; נסיכים גרמנים ביקשו להיפגש איתו, ומדליה מיוחדת הוטבעה לכבוד צאת הספר. מנדלסון שלח גם עותק של הספר לנפתלי הרץ וייזל, אף כי חשש שווייזל יסתייג מתוכנו של הספר; ואולם וייזל הביע התפעלות רבה מן הספר, והבטיח לתרגם אותו לעברית. הוא לא עמד בהתחייבות זו, והתרגום לעברית נעשה על ידי אדם אחר רק לאחר מותו של מנדלסון. האקדמיה של ברלין בחרה בו ב-1771 להיות חבר מן המניין, אך פרידריך הגדול ביטל את הבחירה בגלל יהדותו. מעשה זה היה לו תזכורת בלתי-נעימה לכך שגם בחברה הגרמנית הנאורה של המאה השמונה עשרה עדיין הופלה לרעה מסיבות דתיות. תזכורת מטרידה בהרבה קיבל עוד לפני כן, בפרשת לאוואטר.
יוהאן קספר לאוואטר (או לפאטר; Lavater) היה איש דת נוצרי מציריך שעסק גם בפילוסופיה וחקר את מדע הפיזיונומיה, הכרת תכונת האדם על פי קלסתר פניו. בביקוריו בברלין התרשם מאוד ממנדלסון ומהגותו, והגיע להחלטה שעליו להביא את מנדלסון אל הנצרות. ב-1769 תרגם לאוואטר לגרמנית את ספרו של הפילוסוף השווייצרי שרל בונה (Bonnet) על הראיות לנכונות האמונה הנוצרית, ובראש התרגום פרסם מכתב הקדשה למנדלסון. במכתב קרא למנדלסון להפריך את ראיותיו של בונה או להודות בנכונותן ולהמיר את דתו לנצרות. מנדלסון נקלע למצב בלתי-אפשרי, שכן לא היה חופשי להציג טיעונים כנגד הנצרות מפחד הצנזורה ודעת הקהל, ומצד שני הימנעות מתגובה הייתה מתפרשת ככניעה וכהודאה בטענותיו של לאוואטר. ואולם מלבד המתח הפוליטי והפילוסופי, גרם מכתבו של לאוואטר למנדלסון עוגמת נפש רבה, בהראותו כי על אף הכבוד וההערכה הרבים שזכה להם מנדלסון, ועל אף התפישות הנאורות והסובלנות של האינטלקטואלים הגרמנים, עדיין היה מעמדו של אדם יהודי נחות מזה של הנוצרי, ועדיין היה נזקק להתגונן מפני ניסיונות להמרת דת. מנדלסון השיב ללאוואטר באיגרת פומבית שנקראה "איגרת אל האדון הדיאקונוס לאוואטר", ובה כתב כי הוא נשאר ביהדות משום שהוא משוכנע בצדקתה. הוא היה מוכן לקבל את תורותיו של ישו במה ששייך לחלק המוסרי שבהן, אולם כלל וכלל אין הוא מקבל את עיקרי הדת של הנצרות. הוא גם הדגיש כי היהדות, בניגוד לנצרות, אינה עוסקת במיסיונריות ובכפייה על בני דתות אחרות, ולכן היא דת סובלנית ונאורה יותר. הוא הודה כי גם ביהדות יש דברים שאינם לרוחו, ובהם אמונות טפלות ומנהגי שטות, אבל אין בהם כדי לגרום לו לנטוש את דתו.
לאוואטר אמנם השתכנע מן הדברים והתנצל על שגרם למנדלסון עוגמת נפש, אולם הפולמוס המשיך להתנהל בין אנשי רוח בברלין. גם בין היהודים היו שלא רוו נחת מהסתייגויותיו של מנדלסון מן היהדות. מנדלסון עצמו חלה במחלת לב, ונאלץ להפחית את פעילותו האינטלקטואלית למשך חודשים ארוכים. כתוצאה מפרשת לאוואטר העביר את הדגש של פעילותו מפילוסופיה כללית לעניינים יהודיים. הוא החל לפעול לשיפור מעמדם של היהודים, ודחף להפצת השכלה וליציאה של היהודים מן הגטו התרבותי. פרסומו הרב ומעמדו הנכבד הפכו אותו לכתובת בעבור קהילות יהודיות שביקשו שיתערב לטובתן אצל השלטונות הפרוסיים בעניינים שונים. בעקבות אחת מן הפניות הללו, פרץ פולמוס בנושא איסור הלנת המת: בעקבות ההתפתחויות במחקר המדעי והרפואי, הוציא ב-1772 פרידריך השני, דוכס מקלנבורג-שוורין הוראה שלפיה אסור לקבור אדם עד שיעברו שלושה ימים ממותו, מחשש שהמיתה איננה ודאית. מכיוון שהוראה זו מנוגדת להלכה שלפיה אסור להלין את המת, פנו יהודי המקום למנדלסון וביקשו שיפעל לביטול הגזירה. מנדלסון אמנם נענה לבקשתם, אך לגופו של עניין היה בדעה שהוראת הדוכס היא הגיונית ומסתברת, ואין כל סיבה לבטל אותה. הוא התכתב בעניין זה עם רבי יעקב עמדין (היעב"ץ) והגן על גישתו, עד שהלה הורה לו לחדול לדון בעניין שכן "בלאו הכי רבו המתלוננים על מעלתו, שמגדל כלב" (כלומר, עוסק בפילוסופיה ובחכמות חיצוניות). כמו כן הובאו דבריו על ידי החתם סופר, שכתב על כך: . ב-1776 ביטלה פרוסיה (להלכה בלבד) את זכותם של היהודים לדון בעצמם בענייניהם, וביקשה מרב העיר ברלין צבי הירש לוין להכין לה סיכום של דיני המשפט העברי בענייני נישואין וממונות. לוין, שלא היה בקיא בגרמנית, פנה אל מנדלסון, והלה עשה זאת בשבילו וחיבר את הקובץ "Ritualgesetze der Juden" ("חוקי הפולחן של היהודים"). הקהילה היהודית בברלין מינתה אותו לפרנס, והוא מילא כמה תפקידים במוסדות ההנהגה.