同年秋に江戸にやって来た龍馬は、勝海舟の弟子となる。龍馬が幕臣の勝に会えたのは、福井藩前藩主・松平春嶽の紹介状があったからだが、その春嶽には龍馬は突然会いに行っている。春嶽や勝、さらには西郷隆盛や桂小五郎らが、一介の脱藩浪士である龍馬と交流したのは、龍馬の人間的な大きさに魅了されたからだ。
　その後、勝の力添えにより、土佐藩主・山内容堂から脱藩の罪を許される。文久３年（1863年）10月、勝が開設した海軍塾の塾頭に就任。また、勝の使者として福井、長崎、熊本などを訪れていたほか、西郷隆盛とも面会している。
　元治元年（1864年）、新撰組が土佐・長州の尊王攘夷派を襲撃した池田屋事件の報復として起きた蛤御門の変（禁門の変）に、塾生が多数参加していたことの責任を問われ、海軍塾は事実上閉鎖となってしまう。この一件で、龍馬は勝の庇護を受けられなくなるが、西郷の薩摩藩に保護されることとなる。大阪・京都の薩摩藩邸や鹿児島の西郷邸で生活をしながら、三条実美、桂小五郎（木戸孝允）と面会し、さらに同志・中岡慎太郎らと共に、薩摩と長州を同盟させるべく行動を開始。

この事件で傷を負った龍馬は、西郷の勧めもあり、お龍とともに鹿児島を旅行する。これは日本における最初の新婚旅行と言われている。
　同年6月、蛤御門の変を謀反と捉えた幕府と長州の間で戦争が勃発（第二次長州征伐）、龍馬ら亀山社中は長州側に立って参戦。翌３年（1867年）１月、長崎にて土佐藩士・後藤象二郎と面会し、土佐藩との関係を修復。４月には、亀山社中を海援隊と改称、同時に中岡慎太郎は陸援隊を組織する。この４月には、海援隊のいろは丸が瀬戸内海で紀州藩の明光丸と衝突して沈没（いろは丸事件）。龍馬はいろは丸には３万５０００両分の武器や４万７０００両分の金塊を積んでいたと主張し、徳川御三家である紀州藩から7万両もの巨額の賠償金を得ることに成功する。