。李大钊安排他到图书馆当一名助理员。每天的工作除打扫外，便是在第二阅览室登记新到的报刊和前来阅览者的姓名，管理十五种中外报纸。当时北大教授的月薪大多为二三百元，毛泽东每月薪金只有八元。但这个工作对他来说是相当称心的，可以阅读各种新出书刊，结识名流学者和有志青年。
北京是新文化运动的中心。北京大学人才荟萃，又是新文化运动的发源地。校长蔡元培“循自由思想原则，取兼容并包主义”，各种思想、学术在这里争奇斗艳，新文化运动渐渐进入高潮。这种氛围，是毛泽东在湖南根本无法接触到的，对他来说该是怎样的兴奋和刺激！他在这里读到许多过去从未读到过的书刊，接触到许多过去从未接触过的人物，还积极参加北京大学的两个学术团体。一个是一九一八年十月十四日成立的新闻学研究会，由《京报》社长邵飘萍发起组织并主讲有关办报的业务知识。这对他以后创办《湘江评论》是有帮助的。一个是一九一九年一月成立的哲学研究会，由杨昌济、梁漱溟以及胡适、陈公博等人发起组织，它的宗旨是“研究东西诸家哲学，渝启新知”④。
毛泽东亲眼见到了新文化运动那些著名人物的活动，也结交了一些名人学者。他在湖南一师时就常读他们的文章，这时自然不放过当面请教的机会。他组织在京的十几个新民学会会员在北大同蔡元培和胡适座谈，“谈话形式为会友提出问题，请其答复。所谈多学术及人生观问题”⑤。对陈独秀，毛泽东是崇拜的，认为“他是五四运动时期的总司令，整个运动实际上是他领导的”。他后来回忆，在第一次到北京期间认识了陈独秀，并受到很大影响。
他既在李大钊手下工作，李大钊的言论和行谊自然更给他以最直接的影响。这时，马克思主义、社会主义作为一种新学说开始受到社会的关注，李大钊是在古老中国热情讴歌俄国十月革命的第一人。一九一八年十一月，毛泽东到天安门广场亲耳听了李大钊的《庶民的胜利》的演说。十五日，李大钊的这篇演说和他的另一篇文章《布尔什维克主义的胜利》刊登在《新青年》杂志上面。从而使毛泽东开始具体地了解十月革命和马克思主义。
毛泽东还认识了谭平山、王光祈、陈公博、张国焘这样一些后来颇为著名的人物，并同来自湖南的北大中文系学生邓中夏建立了真诚的友谊。他对政治的兴趣继续增大，思想越来越激进。在读了一些无政府主义的小册子以后，也很受影响。当时无政府个人主义派的一个代表人物是北大学生朱谦之，他比毛泽东还小六岁。两人却颇为投机，朱谦之常常来看望毛泽东，相互讨论无政府主义和它在中国的前景。
在北京，毛泽东起初暂住在鼓楼后豆腐池胡同九号杨昌济先生家中。其他会员分住湖南在京设立的会馆。往来相聚，诸多不便。不久，他和蔡和森、萧子升、罗章龙等七个人搬进景山东街三眼井吉安东夹道七号，八个人挤住在三间民房小屋里，每屋有一铺通炕，人多炕窄，只能骈足而卧。棉被又大，摊不开，只好合盖。所以毛泽东后来说他们是“隆然高炕，大被同眠”⑥。生活是清苦而紧促的，但古城北京丰富多采的景色却是心理上的一种补偿。杨先生的女儿杨开慧，更给他以情感的慰籍。毛泽东进一师读书时，杨开慧只是个十四岁的小姑娘，如今已出落为十八岁的大姑娘了。经常来往于杨先生家里，毛泽东和她的认识逐渐加深，建立起恋爱关系。他们一同漫步在故宫河畔和北海公园，看到了洁白的梅花盛开，还有倒垂湖面的杨柳枝头悬挂着的冰柱。隆冬时节，毛泽东满怀兴致地要去看一看大海。他约了萧子暲和罗章龙一同坐车去天津。走到大沽口，只看见一片冰雪，不过仍很满足。他还到长辛店铁路机车车辆工厂调查过。这些都给他留下了很深的印象。
一九一九年春天，毛泽东要回湖南。原因是母亲病势危重，“不得不赶回服侍”⑦。再则，湖南赴法勤工俭学的青年们结束了半年预备班的学习，就要启程出洋。三月十二日，毛泽东离开北京。途中转道上海送别了蔡和森、萧子升等湖南赴法青年。
这时，他的心情是复杂的。在北京，色彩缤纷的新世界一下子涌现到他的面前，他也许还不能立即同它融为一体，他对一下子接触到的种种新思想一时也还来不及完全消化。但这些毕竟大大打开了他的眼界，迈出了从湖南走向全中国的第一步。
作为湖南青年赴法的组织者，毛泽东自己却没有迈出国门。许多赴法会友都曾恳邀他同行。一些会友到了法国后，还来信劝他出洋。罗学瓒在信中说得更是恳切：“惟弟甚愿兄求大成就，即此刻宜出洋求学。若少迟延，时光既过，人事日多，恐难有多时日求学矣。……润之兄啊！你是一个有志的人，是我们同伴中所钦佩的人，你如何带一个头，权且努力于研究学问的事呢？弟近来想及诸兄如此刻都出外求学，学他十年八载。异日回国，……各抒所学以问世，发为言论作社会之唤醒提倡者。”⑧
他仍然留了下来。他当时怎么解释已不得而知，稍后在一封信中却有过明确的说法。他说留在国内探索有许多好处：第一，“看译本较原本快迅得多”，这不仅不影响吸收西方知识，还有利于在“较短的时间求到较多的知识”。第二，“世界文明分东西两流，东方文明在世界文明内，要占个半壁的地位。然东方文明可以说就是中国文明。吾人似应先研究过吾国古今学说制度的大要，再到西洋留学才有可资比较的东西”。第三，“吾人如果要在现今的世界稍为尽一点力，当然脱不开‘中国’这个地盘。关于这地盘内的情形，似不可不加以实地的调查及研究。这层工夫，如果留在出洋回来的时候做，因人事及生活的关系，恐怕有些困难。不如在现在做了”⑨。
毛泽东始终是主张出洋，主张吸收西方知识的。就是在上面这封信中，他称自己“是一个主张大留学政策的人”。往前说，早在新民学会成立时，他就计划过到日本去⑩。往后说，直到一九二一年九月，他还计划在国内再作三四年的预备，然后“赴外国求学，至少五年，地点在俄”⑾。
这些设想，都没有实现。一方面，随后发生的一个又一个的政治事件接踵而至，吸引着他投身其中，无法脱身。同时，也和他上述对中西方文明的认识有关。在留学成为时尚乃至时髦的风气中，毛泽东坚持首先要深入了解中国实际国情，才能更好地研究和学习外国，并且对西方文明和东方文明都采取分析的态度，确有其不同流俗之处，这也许是他以后能把马克思主义中国化的一个重要契机。
一九一九年四月六日，毛泽东带着许多刚刚学到的新的思想和活动经验回到长沙，住在修业小学。他的同班同学周世钊在这里任教。经周世钊推荐，校方聘请毛泽东担任历史教员，每周上六节课。工资不多，毛泽东觉得这样也好，可以有更多的时间同长沙的新民学会会员加强联系，直接投身到社会活动之中。
一个月后，五四运动就爆发了。
中国本是第一次世界大战中的战胜国之一。四月三十日，巴黎和会无视中国的要求，反而把战败国德国在中国的山东攫取的权益全部交给日本。消息传来，北京学生在五月四日首先发动了大规模的游行示威活动，立刻震动了全国。中国人民长期郁积的对帝国主义侵略和政府当局卖国行径的愤怒，像火山一样爆发了！
五月九日，长沙的报纸冲破湖南督军张敬尧的新闻封锁，纷纷报道了北京学生的爱国运动。中旬，北京学生联合会派邓中夏回湖南联络，向毛泽东、何叔衡等介绍了北京学生运动的情况，商量改组现在的湖南学生联合会，以便发动湖南学生响应北京的爱国运动。据当时已参加新民学会的蒋竹如回忆：“五月二十三日晚上，我正在一师十三班的自习室里复习功课，忽然毛泽东同志把我叫了出去。并告诉我：北京派来了两个代表，……现在要商量一下怎样响应北京的学生运动。于是，他邀我和陈书农、张国基等几个人，到一师后山操坪里，在月光下商谈了一阵。决定通过新民学会会员的活动，每个学校举一个或两三个代表，于二十五日上午到楚怡小学开会。第二天，我们便分途进行，通知各校推派代表。”⑿
五月二十五日，张国基、易礼容、彭璜等二十余名各校学生代表汇集楚怡小学，毛泽东向他们介绍了邓中夏后，便由邓通报北京学运情况。会议最后决定：成立新的湖南学生联合会，发动学生总罢课。三天后，湖南学生联合会正式成立。六月三日，在学联的组织下，长沙二十所学校学生统一罢课，并向北京政府提出了拒绝巴黎和约、废除一切不平等条约等六项要求。
学生联合会的会址设在湖南商业专门学校，该校学生、新民学会会员彭璜任会长。它的工作人员也大多是新民学会会员。毛泽东住的修业小学离商专很近，有时就住在商专就近指导。“可以说，他是这个富有战斗性的新的学生组织的实际领导者”⒀。
七月九日，由湖南学联发起，成立湖南各界联合会。它以“救国十人团”为基层组织，当月已发展到四百多个。这对毛泽东“民众的大联合”思想的提出，可能也会有影响的。
五四运动使一些先进分子带着头脑中积存下来的问题开始更深入的思索。他们下工夫研究并介绍各种新思想。全国各种宣传新思潮的刊物如雨后春笋般涌现出来。湖南长沙各校也出版了十多种刊物，如《新湖南》、《女界钟》、《岳麓周刊》等，但影响都不大。湖南学联根据毛泽东的提议，决定创办《湘江评论》杂志，并聘请他担任主编和主要撰稿人。毛泽东准备了十多天，《湘江评论》创刊号在七月十四日正式出版了。它标明自己“以宣传最新思潮为主旨”，辟有“东方大事述评”、“西方大事述评”、“湘江杂评”、“世界杂评”、“放言”、“新文艺”等栏目，全用白话文。该刊共出五期。
二十五岁的毛泽东全力投入《湘江评论》的编辑工作。预约的稿子常不能收齐，他只好代笔补白。那时正是酷暑时节，蚊叮虫咬，一般人不胜其苦，而毛泽东总是挥汗疾书，常至夜半。一天早上，太阳出来老高了，商专学生易礼容来找毛泽东，他还未睡醒。易礼容掀开蚊帐，不料惊动了一群臭虫，“它们在他用作枕头的暗黄色线装书上乱窜，每一只都显得肚皮饱满”⒁。这种情况，想来不止一夜。一个多月内，毛泽东竟为《湘江评论》写了四十篇文章。文章写好了，还要自己编辑，自己排版，自己校对，有时还得亲自上街叫卖。他此时的生活异常艰苦。修业小学给他的薪水除吃饭外就没有剩余，他的行李只有旧蚊帐，旧被套，旧竹席，身上的灰布长衫和白布裤穿得也很破旧。在这种窘困生活中，青年毛泽东的思想探索却进入最活跃的状态。
一个时代潮流发生急速转折的历史时刻，引起人们思想上的震荡和变动，无论在广度上和深度上，是平时多少年都难以比拟的。
毛泽东撰写的《湘江评论》“创刊宣言”，很能反映他在这个时候的思想和心情。他热情欢呼：“时机到了！世界的大潮卷得更急了！洞庭湖的闸门动了，且开了！浩浩荡荡的新思潮业已奔腾澎湃于湘江两岸了！顺他的生。逆他的死。如何承受他？如何传播他？如何研究他？如何施行他？这是我们全体湘人最切最要的大问题，即是‘湘江’出世最切最要的大任务。”
毛泽东是怎样传播和研究这股新思潮的呢？他把近代以来世界上发生的社会变革归结为一点：“各种改革，一言蔽之，‘由强权得自由’而已。各种对抗强权的根本主义，为‘平民主义’”。用平民主义打倒强权统治，这是他当时的思想基调。
以往，毛泽东一直着重致力于从精神方面来探讨宇宙的“大本大原”，用以解释一切，很少注意决定精神观念的社会物质基础。如今，在五四运动大潮的有力冲击下，他的视野顿时变得开阔了。用他自己的话来说：“自‘世界革命’的呼声大倡，‘人类解放’的运动猛进，从前吾人所不置疑的问题，所不遽取的方法，多所畏缩的说话，于今都要一改旧观，不疑者疑，不取者取，多畏缩者不畏缩了。”他开始转向现实问题的研究，关注的焦点也转向整个社会的改造问题了。
他意识到：“世界上什么问题最大？吃饭问题最大。”⒂“社会制度之大端为经济制度”⒃。贵族、资本家及其他强权者，“所赖以维持自己的特殊利益，剥削多数平民的公共利益者”，无非就是“知识”、“金钱”和“武力”这样一些东西⒄。显然，毛泽东的思想向前跨出了一大步，已开始走向历史唯物主义并以此观察社会历史。他表示，今后要“踏着人生社会的实际说话”，“研究实事和真理”⒅。
毛泽东在《湘江评论》上发表的最重要的文章，是长篇论文《民众的大联合》，连载于第二、三、四期上面。在这篇文章中，他第一次公开赞颂了俄国十月革命及其影响。他说：“俄罗斯打倒贵族，驱逐富人，劳农两界合立了委办政府，红旗军东驰西突，扫荡了多少敌人，协约国为之改容，全世界为之震动。”
以往，毛泽东的主要注意力一直在教育圈子里，总是极力推崇圣贤在历史上的创造作用，殷切期待“大哲学家”、“大伦理学家”出世，担当起改造人们思想和世界的重任。如今，他感到需要有一个“透底的变化”了。从十月革命和五四运动的历史实际中，他开始看到过去他没有发现的人民大众显示出来的巨大力量，开始觉得许多人虽然“办了些教育，却无甚效力”，从而明确提出实行社会改造的“根本的一个方法，就是民众的大联合”，“因为一国的民众，总比一国的贵族资本家及其他强权者要多”，而且“历史上的运动不论是哪一种，无不是出于一些人的联合。较大的运动，必有