Jabarkan Kota Meksiko dan persiapan dari Che Guevara

Guevara tiba di Kota Meksiko pada tanggal 21 September 1954, dan bekerja di Rumah Sakit Umum dan di Rumah Sakit Infantil de Mexico. Selain itu, ia menyampaikan kuliah tentang kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Otonom Nasional Meksiko dan bekerja sebagai fotografer berita untuk Prensa Latina. Hilda menulis dalam memoarnya, Kehidupanku dengan Che, bahwa Guevara sempat ingin bekerja sebagai seorang dokter di Afrika dan bahwa ia masih sangat tertekan dengan kemiskinan yang berada di sekitarnya. Contohnya, Hilda menggambarkan bagaimana Guevara sangat terobsesi dengan seorang wanita pencuci tua yang ia obati, yang ia anggap sebagai "perwakilan golongan yang paling terlupakan dan tereksploitasi". Hilda kemudian menemukan sebuah puisi yang dipersembahkan oleh Che kepada wanita tua tersebut, yang berisi "sebuah janji untuk berjuang demi dunia yang lebih baik, untuk kehidupan yang lebih baik bagi seluruh kaum miskin dan tereksploitasi."

Pada masa ini, ia menjalin kembali hubungan pertemanannya dengan Ñico López dan orang-orang Kuba lainnya di pengasingan yang pernah ia temui di Guatemala. Pada Juni 1955, López memperkenalkan Guevara dengan Raúl Castro, dan Raul lalu mengenalkan Guevara kepada kakaknya, Fidel Castro, pemimpin revolusioner yang membentuk Gerakan 26 Juli dan sedang berencana melengserkan kediktatoran Fulgencio Batista. Selama perbincangan panjang dengan Fidel pada malam pertemuan pertama mereka, Guevara menyimpulkan bahwa apa yang diperjuangkan oleh Fidel dan kawan-kawannya adalah apa yang telah ia cari-cari, dan sebelum matahari terbit ia sudah bergabung menjadi anggota Gerakan 26 Juli. Walaupun kepribadian mereka saling "bertolak belakang", sejak saat itu Che dan Fidel mulai menjalin "hubungan persahabatan revolusioner yang akan mengubah dunia", karena mereka sama-sama memiliki komitmen anti-imperialisme.

Pada saat ini pula Guevara semakin berkeyakinan bahwa konglomerat-konglomerat yang dikendalikan AS menempatkan dan mendukung rezim-rezim penindas di berbagai belahan dunia. Maka dari itu, ia menganggap Batista sebagai "boneka AS yang harus dipotong tali senarnya". Meskipun ia berencana menjadi petugas medis di kelompok tersebut, Guevara ikut dalam pelatihan militer dengan para anggota gerakan tersebut. Bagian penting dari pelatihan tersebut adalah pelajaran taktik menyerang dan mundur dalam perang gerilya. Guevara dan anggota-anggota pergerakan yang lain berjalan selama 15 jam melalui berbagai medan dan belajar dan menyempurnakan cara untuk menyergap dan lalu mundur dengan cepat. Sedari awal Guevara sudah menjadi "murid istimewa Alberto Bayo di antara orang-orang yang dilatihnya, [dan] meraih nilai tertinggi dalam setiap ujian yang diberikan. Pada akhir pelatihan, ia disebut "gerilyawan terbaik dari antara mereka semua" oleh Jenderal Bayo.

Guevara kemudian menikah dengan Hilda di Meksiko pada September 1955, sebelum ia berangkat ke Kuba untuk membantu mewujudkan cita-cita Gerakan 26 Juli.