В январе 1854 года он сдал офицерский экзамен и уехал в отпуск на родину, где и получил официальное уведомление о производстве в офицеры. Начиналась война с Турцией. Толстому захотелось видеть ее вблизи; пользуясь родственными связями, он добился назначения в Дунайскую армию и принял участие в осаде турецкой крепости Силистрии. Когда в войну вступили Англия и Франция, Толстой стал усиленно проситься в Севастополь, и главным образом «из патриотизма», как он писал брату Сергею. В Севастополе Лев Николаевич оставался почти год (ноябрь 1854 — ноябрь 1855) — то в окрестностях города, то в самых опасных его местах. Два раза он по собственному желанию волонтером участвовал в вылазках. В общем Толстой был хорошим офицером. Среди различных видов «славы», которой он настойчиво добивался в то время, была и «слава служебная, основанная на пользе отечества». Большая часть его офицерской службы проходила в штабе, причем он старательно и отчетливо выполнял поручения. Но он не бежал и от строевой службы и не только не уклонялся от опасностей, но всячески искал их. Живя иной раз в ужасных условиях в строю, замерзая в холодных землянках, он писал военные проекты о штуцерных батальонах и о переформировании батарей. Всегда и везде заботился он о солдатах. В дневниках упрекал он себя в высокомерии, раздражительности, неуживчивости, а товарищи его, офицеры сохранили до конца жизни радостные воспоминания о совместной с ним боевой жизни. Среди почти общего грабежа казенных денег он «проповедывал офицерам возвращать в казну даже те остатки фуражных денег, когда офицерская лошадь не съест положенного ей по штату».

Но не на этом поприще ждала его слава. Он тяготился узаконенным бездействием, обществом офицеров, их интересами и привычками, которым невольно поддавалась его увлекающаяся натура. Он всегда стоял на голову выше окружающих. А между тем служебное положение создавалось для него весьма незавидное: в 26 лет он был еще только прапорщиком, и каждый мальчик, окончивший корпус, стоял или выше его, или наравне с ним. К тому же в глазах высшего начальства он скомпрометировал себя участием в составлении «севастопольских песен». Кружок офицеров собирался в Севастополе вокруг фортепиано, один играл, а другие сочиняли куплеты в духе русских «частушек», высмеивая генералов и их неудачные действия. Все эти песни приписывались Толстому, и в Петербурге в высших военных кругах утверждали даже, что Толстой не только сочинял, но и учил солдат петь все эти куплеты…

Мысль оставить военную службу приходила Толстому не раз еще на Кавказе и в Севастополе. Прибыв в Петербург, он окончательно решил для себя этот вопрос. Но до официального заключения мира нельзя было получить отставки. Оставаясь прикомандированным к одному из столичных артиллерийских учреждений, Лев Николаевич выхлопотал себе одиннадцатимесячный отпуск, который проводил в Москве, Петербурге и деревне. В конце 1856 года он снял, наконец, мундир и вскоре уехал за границу. В Париже и Швейцарии он довольно бурно провел около шести месяцев.

Ближайшие пять лет жизни Толстого полны кипучею и по-прежнему самой разнообразною деятельностью. Правда, блестящие литературные успехи наметили главный путь его жизни. Но «размашистая натура» не могла довольствоваться ролью писателя повестей и романов. Толстой жаждал и искал более полной жизни. Между прочим деревня и сельское хозяйство снова потянули его к себе. Но в Ясной Поляне его встречало рабство, с которым он не мог примириться. Не по отвлеченным гуманитарным соображениям, которыми полны были либералы того времени… нет! модные идеи не имели над ним власти. Но он пробовал заботиться о благосостоянии своих «подданных», как называл крестьян, и потерпел горестные неудачи: даже доверия крестьян, взаимного понимания, общего языка не удалось добиться. Приходилось или мириться с нищетою и убожеством деревни, или снять с себя ответственность перед своей совестью за судьбы «подданных». К тому же вести хозяйство старыми методами в переходное время, когда крепостные нетерпеливо ждали свободы, оказывалось чрезвычайно трудным. Лев Николаевич не верил в мероприятия правительства. Он задумал сам, не откладывая дела, освободить своих крестьян с землей, но по возможности безобидно и для собственных имущественных интересов. После энергичных хлопот в правительственных сферах Петербурга, ему удалось найти приемлемую для казны комбинацию. Но все усилия разбились об упорное несогласие крестьян, которые мечтали к коронации Александра II получить от царя всю помещичью землю даром. Эта неудача охладила пыл Толстого к деревне, но он продолжал временами увлекаться сельским хозяйством, которое, в сущности, знал очень плохо. Его старший брат добродушно иронизировал: «Понравилось Левочке, как работник Юфан растопыривает руки при пахоте. И вот Юфан для него эмблема сельской силы, вроде Микулы Селяниновича. Он сам, широко расставляя локти, берется за соху и юфанствует». С сельскими работами Толстой всегда связывал много поэтических представлений. Но, бывало, в самый разгар увлечения хозяйством, он вдруг испытывал почти неодолимое отвращение к нему, писал в дневнике: «Хозяйство всею своей вонючей тяжестью навалилось на меня» и бежал от него в город — к литературе, светским развлечениям, занятиям музыкой.

Музыку любил он страстно и упорно добивался в юные годы солидных успехов в этой области. Он не только много работал на фортепьяно, но изучал теорию, писал ноты, даже пробовал композировать. Эти усилия не сделали из него настоящего музыканта, но музыка сохранила над ним власть навсегда.

Увлечения его поражали всех своей неожиданностью. Так однажды, занявшись лесными посадками в своем имении, он вдруг решил, что в широком лесонасаждении — счастливая будущность России. Он разработал целый план лесонасаждений и бросился с ним в Петербург хлопотать в министерствах о немедленном проведении своих идей в государственных масштабах. Миссия эта, конечно, успеха не имела. Но когда Тургенев в разгаре спора добивался как-то узнать: в чем же, наконец, видит Толстой свою настоящую специальность, — тот отвечал категорически и с полною уверенностью: «Я — лесовод». Рассказывая об этом своим друзьям, Тургенев писал: «Боюсь, как бы он этими прыжками не вывихнул хребта своему таланту».

В 1857 году за границей, читая деревенские рассказы Бертольда Ауэрбаха, Толстой вдруг остановился на мысли отдаться школьному делу в деревне. В Ясной Поляне была небольшая школа, основанная Львом Николаевичем еще в конце сороковых годов. Но учил в ней старый крепостной человек, которого постоянно приходилось удерживать от желания посечь детей для их же пользы. Молодой Толстой, когда бывал в деревне, вносил в школу эту много ласки, жизни и шумного веселья: он любил детей и охотно возился с ними. Но при частых отлучках Льва Николаевича школа хирела на руках старого «педагога».

В июле 1857 года Толстой записал в дневнике: «Главное: сильно, явно пришло мне в голову — завести у себя школу для всего околотка и целая деятельность в этом роде». Только через два года (осенью 1859 года) ему удалось вплотную подойти к осуществлению этого плана. Как во всех своих начинаниях, он страстно, всем существом ушел в школьное дело. Три года жизни почти целиком отдал он крестьянским детям. Менее всего походила эта работа на размеренную, правильно поставленную педагогическую деятельность. Толстой сам писал, что «страстно влюблен» в свою школу. И также страстно были влюблены, под его влиянием, все те молодые люди, которых он привлек к делу. Конечно, он начал с того, что отказался от всякой традиции в этой области, отверг всякие определенные методы обучения. Он должен был сам постигнуть душу крестьянского ребенка и, устраняя всякую дисциплину и всякое наказание, дать самим ученикам возможность научить своего учителя педагогии. Школа была вольная, каждый учился чему, как и сколько хотел. Учитель считал своей обязанностью только облегчать детские искания, строго индивидуализируя свои подходы к ребенку и любовно нащупывая наилучшие для каждого данного случая методы помощи. Успехи этих вольных толстовских школ — без принуждения, без наказания, без программы и без правил — были поразительны. Дети учились целый день, и их почти невозможно было выгнать из школы.

Через 50 лет один старый яснополянский крестьянин (Василий Морозов) рассказывал: «…Часы проходили у нас минутами. Если жить в таком веселье, не увидишь, как и век пройдет… В таких радостях и весельях, в скорых успехах в учении мы так сблизились с Львом Николаевичем, как вар с дратвой. Мы страдали без Льва Николаевича, а Лев Николаевич без нас. Мы были неотлучны от Льва Николаевича и нас разделяла одна глубокая ночь. День же мы проводили в школе, а вечер у нас в играх проходит, до полночи сидим у него на террасе. Он рассказывает какую-нибудь историю, рассказывает про войну, как его тетушку в Москве повар зарезал, как он был на охоте, как его было медведь заел, и показывал нам около глаза метину, как медведь его лапой царапнул. Болтовне не было у нас конца. Рассказывали и мы ему страсти: про колдунов, про лесных чертей… Он рассказывал нам сказки страшные и смешные, пел песни, прикладывая слова к нам… Лев Николаевич вообще был ужасный-ужасный шутник, не пропустит случая, чтобы как-нибудь всегда не пошутить, не посмеяться. Называл он нас разными прозвищами…»