1856年底以中尉衔退役。次年年初到法国、瑞士、意大利和德国游历。法国的“社会自由”博得他的赞赏，而巴黎断头台一次行刑的情景则使他深感厌恶。在瑞士看到英国资产阶级绅士的自私和冷酷，也激起他很大的愤慨。但这次出国扩大了他的文学艺术的视野，增强了他对*社会落后的清醒认识。
对于50至60年代之交的农奴制改革以及革命形势，托尔斯泰的思想是极其矛盾的。早在1856年他曾起草方案，准备以代役租等方法解放农民，并在自己庄园试行，因农民不接受而未实现。他同情农民，厌恶农奴制，却认为根据“历史的正义”，土地应归地主所有，同时因地主面临的是要性命还是要土地的问题而深深忧虑。他不同意自由主义者、斯拉夫派以至农奴主顽固派的主张，也看到沙皇所实行的自上而下的“改革”的虚伪性质，却又反对以革命方法消灭农奴制，幻想寻找自己的道路。由于无法解决思想上的矛盾，曾企图在哲学、艺术中逃避现实，但很快又感到失望；1860年因长兄尼古拉逝世，更加深了悲观情绪。年间几乎中辍创作，先后在亚斯纳亚·波利亚纳和附近农村为农民子弟办了20多所学校，并曾研究*和西欧的教育制度，年还到德、法、意、英和比利时等国考察学校。后又创办《亚斯纳亚·波利亚纳》教育杂志。这些活动引起沙皇政府的注意。加之在农奴制改革中，他作为本县和平调解人，在调停地主和农民的纠纷时，常常同情农民，又招致贵族农奴主的敌视。1862年7月他外出时，家中遭到宪兵连续两天的搜查。不久他关闭了学校。这段时间他思想上所受的震荡以及因同农民的频繁接触而接受的他们对事物的一些看法，成为他的世界观转变的契机和开端。
1856年夏至1857年冬，托尔斯泰曾一度倾心于邻近的瓦·弗·阿尔谢尼耶娃，此后又为婚事作了多次努力，但都没有成功。1862年9月，他同御医、八品文官安·叶·别尔斯的女儿索菲亚·安德烈耶夫娜结婚。在他一生中，他的夫人不仅为他*持家务，治理产业，而且为他誊写手稿，例如《战争与和平》就抄过多次。但她未能摆脱世俗偏见，过多为家庭和子女利益着想，不能理解世界观激变后托尔斯泰的思想。夫妻的不和造成家庭悲剧。
新婚之后，革命形势逐渐转入低潮，他也逐渐克服了思想上的危机。他脱离社交，安居庄园，购置产业，过着俭朴、宁静、和睦而幸福的生活。从1863年起他以6年时间写成巨著《战争与和平》。这段时间的较重要的事件是1866年他出席军事法庭为士兵希布宁辩护。希布宁因不堪军官的虐待打了军官的耳光，虽经托尔斯泰为之奔走，终被枪决。这一事件使他开始形成反对法庭和死刑的看法。
托尔斯泰的心灵的宁静与和谐没有保持多久。1869年9月因事途经阿尔扎马斯，深夜在旅馆中突然感到一种从未有过的忧愁和恐怖。这就是所谓“阿尔扎马斯的恐怖”。在这前后，他在致友人书信里谈到自己近来等待死亡的阴郁心情。1868年秋至1869年夏，他对叔本华哲学发生兴趣，一度受到影响。从70年代初起，“乡村*一切‘旧基础’……的破坏”的加剧，“到民间去”等社会运动的兴起，使他开始新的思想危机和新的探索时期。他惶惶不安，怀疑生存的目的和意义，因自己所处的贵族寄生生活的“可怕地位”深感苦恼，不知“该怎么办”。他研读各种哲学和宗教书籍，不能找到答案。他甚至藏起绳子，不带猎枪，生怕为了求得解脱而自杀。这些思想情绪在当时创作的《安娜·卡列尼娜》中得到鲜明的反映。此后，他访晤神父、主教、修道士和隐修士，并结识农民、独立教徒康·修塔耶夫。他终于完全否定了官办教会，接受了宗法制农民的信仰，最后在70至80年代之交新的革命形势和全国性*的强烈影响下，弃绝本阶级，完成了60年代开始酝酿的世界观的转变，转到宗法制农民的立场上。在《忏悔录》（）和《我的信仰是什么？》（）等论文里，他广泛阐述自己思想转变的过程，对富裕而有教养的阶级的生活及其基础——土地私有制表示强烈的否定，对国家和教会进行猛烈的抨击。然而，他却反对暴力革命，宣扬*教的博爱和自我修身，要从宗教、伦理中寻求解决社会矛盾的道路。这是因为他不仅反映了农民对统治阶级的仇恨和愤怒，也接受了他们因政治上不成熟而产生的不以暴力抵抗邪恶的思想。列宁剖析这种惊人的矛盾说：“作为一个发明救世新术的先知，托尔斯泰是可笑的……作为*千百万农民在*资产阶级革命快到来的时候的思想和情绪的表现者，托尔斯泰是伟大的。托尔斯泰富于独创性，因为他的全部观点，总的说来，恰恰表现了我国革命是农民资产阶级革命的特点。从这个角度来看，托尔斯泰观点中的矛盾，的确是一面反映农民在我国革命中的历史活动所处的各种矛盾状况的镜子。”
从此托尔斯泰厌弃自己及周围的贵族生活，不时从事体力劳动，自己耕地、缝鞋，为农民盖房子，摒绝奢侈，持斋吃素。他也改变了文艺观，指斥自己过去的艺术作品包括《战争与和平》等巨著为“老爷式的游戏”，并把创作重点转移到论文和政论上去，以直接宣传自己的社会、哲学、宗教观点，揭露地主资产阶级社会的各种罪恶。当时写的剧本、中短篇小说以及民间故事，同样为了这一目的。他还从事广泛的社会活动：1881年因子女求学全家迁居莫斯科，他访问贫民窟，参加1882年莫斯科人口调查，深入了解城市下层生活；1881年他上书亚历山大三世，请求赦免行刺亚历山大二世的革命者；1884年由其信徒和友人弗·契尔特科夫等创办“媒介”社，以印行接近托尔斯泰学说的书籍；1*1年给《*新闻》和《新时代》部写信，声明放弃1881年后自己写的作品的版权；1*1至1*3年和1*8年，先后组织赈济梁赞省和图拉省受灾农民的活动；他还努力维护受官方教会迫害的莫洛康教徒和杜霍包尔教徒，并在1*8年决定将《复活》的全部稿费资助杜霍包尔教徒移居加拿大。
从90年代中期开始，托尔斯泰增强了对社会现实的批判态度，对自己宣传的博爱和不抗恶思想也常常感到怀疑。这在《哈泽-穆拉特》等作品中有所反映。沙皇政府早就因他的《论饥荒》一文而企图将他监禁或流放，但慑于他的声望和社会*而中止。至此又因《复活》的发表，指责他反对上帝，不信来世，于1901年以*东正教至圣宗教院的名义革除他的教籍。这个决定引起举世的抗议，托尔斯泰却处之泰然。同年他因沙皇政府*学生运动而写《致沙皇及其助手们》一文；次年致函尼古拉二世要求给人民自由并废除土地私有制；1904年撰文反对日俄战争。他同情革命者，也曾对革命的到来表示欢迎，但却不了解并回避1905年革命。而在革命失败后，他又反对沙皇政府残酷杀害革命者，写出《我不能沉默》一文。
托尔斯泰在世界观激变后，于年曾一再想离家出走。这种意图在他80至90年代的创作中颇多反映。在他生前的最后几年，他意识到农民的觉醒，因自己同他们的思想情绪有距离而不免悲观失望；对自己的地主庄园生活方式不符合信念又很感不安。他的信徒托尔斯泰主义者和他的夫人之间的纠纷更使他深以为苦。最后，他于月10日从亚斯纳亚·波利亚纳秘密出走。在途中患肺炎，20日在阿斯塔波沃车站逝世。遵照他的遗言，遗体安葬在亚斯纳亚·波利亚纳的森林中。坟上没有树立墓碑和十字架。