En 1871, año luctuoso en Buenos Aires pues miles de personas murieron víctimas de la fiebre amarilla, Pellegrini se casó con Carolina Ignacia Lagos García, unión que no tuvo hijos. En ese año se produjo su acercamiento a la política a través del Partido Autonomista de Alsina, cuando se presentó en las elecciones legislativas de 1871 y 1872, aunque perdió en ambas. Finalmente en 1873 fue elegido diputado por la provincia de Buenos Aires.