С 1755 по 1760 год Денис Фонвизин учился в гимназии при Московском университете, затем в течение двух лет на философском факультете университета. Уже в студенческие годы он начал печатать в московских журналах переводы басен Гольберта и свои первые литературные произведения.
В годы учения зародилась и его любовь к театру во время поездки гимназистов в Петербург для представления куратору И.И. Шувалову Фонвизин был на одном спектакле, который произвел на него очень сильное впечатление. «Действия, произведенного во мне театром, писал он, почти описать невозможно: комедию, виденную мной, довольно глупую, считал я произведением величайшего разума, а актеров великими людьми, коих знакомство, думал я, составило бы мое благополучие».
В 1762 году Д.И. Фонвизин окончил университет и был определен сержантом в лейб-гвардии Семеновский полк. Время для начала карьеры было удачное: переворот в пользу Екатерины II, коронация. Однако военная служба сразу же не заладилась, и Фонвизин уже летом (дело открыто 21 июля 1762 года) подал прошение о переводе в Коллегию иностранных дел переводчиком. К прошению были приложены образцы переводов с немецкого, французского и латинского языков. Впечатляет выбор переводов еще очень юного, начинающего писателя: с латыни 18-летний Фонвизин перевел «Речь за Марцелла» Цицерона, а с французского «Политическое рассуждение о числе жителей у некоторых древних народов». Еще одной причиной, по которой на молодого сержанта гвардии Дениса Фонвизина обратили внимание, была его литературная деятельность. Так, переведенное им еще в студенчестве и опубликованное произведение Вольтера «Альзира» сделало его известным среди образованной элиты Москвы.
Канцлеру М.И. Воронцову приглянулось юное дарование, и Фонвизин был определен в Коллегию иностранных дел «переводчиком капитан-поручичья чина». По воспоминаниям самого Дениса Ивановича, ему сразу же начали доверять и «поручать важнейшие бумаги, отдавая именно для перевода мне». Фонвизину поручали делать переводы, требующие серьезного осмысления: он, в частности, перевел трактат И.-Г. фон Юсти «О правительствах». Находясь в должности переводчика-дипломата, в 1762 году Фонвизин впервые побывал за границей в Гамбурге и Шверине.
В начале октября 1763 года в его карьере снова произошли изменения: по указу императрицы Фонвизину надлежало, числясь при иностранной коллегии, «быть для некоторых дел при нашем статс-советнике Елагине», который состоял при кабинете императрицы «для принятия челобитен». Иван Перфильевич Елагин личность незаслуженно забытая: историк, литератор, директор придворных театров. Исследователи его творчества склоняются к мысли, что именно он был главным редактором трудов Екатерины II.
Поначалу Фонвизину было сложно привыкнуть к столичной жизни. С присущим ему юмором он писал сестре го августа 1763 года: «Здесь знакомства еще не сделал. С кадетским корпусом не очень обхожусь тем, что там большая часть солдаты, а с академией затем, что там большая часть педанты». Тем не менее Денис Иванович завел новые знакомства, среди которых были И.А. Дмитриевский, В.А. Аргамаков (позже женившийся на его сестре), князь Ф.А. Козловский.
Уже в это время Фонвизин твердо встает на позицию просветительства. В 1765 году, готовя второе издание переводных басен Гольберга, он дополнил книгу переводом 42 новых произведений. В басне «Пан делает учреждение» Фонвизин зло высмеивает сильных мира сего. Вывод автора почти революционен: «Давать старшинство не по природе, а по внутреннему достоинству, добродетели, прилежанию, через что приносят они людям истинную пользу».
В 1769 году Фонвизин вступил в «вольнодумное» литературно-офицерское общество, руководил которым кн. Ф.А. Козловский. Активным участником его был также Иван Дмитриевский актер, переводчик, при этом член Российской академии наук. Сам Федор Козловский был известным литератором, одним из членов Комиссии по составлению проекта нового Уложения. Он, как и Фонвизин, учился в Московском университете, и, по-видимому, Денис Иванович был знаком с ним со студенчества. По выражению Фонвизина, «лучшее препровождение времени» в этом обществе «состояло в богохулии и кощунстве». Так он писал, уже разбитый параличом, в конце жизни. Однако в молодости критичное отношение к церкви было характерно для литературных кругов, а все ближайшее окружение Фонвизина были масонами, хотя сам Денис Иванович так и не вступил в ложу. Под влиянием этого кружка в 1769 году он создает сатирическое произведение «Послание к слугам моим Шумилову, Ваньке и Петрушке». Здесь представлена не самая лицеприятная картина российской действительности: «За деньги самого всевышнего творца готовы обмануть и пастырь, и овца!» В этом произведении Фонвизин сатирическими красками рисует самодержавно-крепостнический режим, который порождает обман, насилие, продажность, и все это освещается церковью.
С 1763 по 1769 год Фонвизин написал и издал ряд других произведений: «К уму моему», «Матюшка-разносчик» и др. В 1764-м была поставлена его новая пьеса «Корион». В одном из писем к сестре он упоминает о стихах, написанных в честь Екатерины II. Не оставляет Фонвизин и переводы: переводит и издает роман Ж.-Ж. Бартелеми «Любовь Кариты и Полидора», сочинение аббата Куайе «Торгующее дворянство, противуположенное дворянству военному», «Иосиф» г. Битобе и др.
В 1769 году Фонвизин написал комедию «Бригадир», которая сделала его знаменитым и открыла двери домов столичных вельмож. Первый раз он прочитал «Бригадира» в присутствии А.И. Бибикова и Г.Г. Орлова; последний же не замедлил представить его Екатерине II. Фонвизин был приглашен в Эрмитаж, придворный театр императрицы. Похвала Екатерины открыла ему литературную карьеру, а знакомство с графом Н.И. Паниным сформировало его как мыслителя. Именно эта встреча, переросшая в дальнейшем в тесную дружбу, оказала большое влияние на жизнь и судьбу Д.Н. Фонвизина.
«Бригадир» это первая истинно русская комедия. Ее действующие лица две семьи провинциальных русских помещиков. Главный герой Иван, сын бригадира, тупой, жадный, жестокий бездельник. Он презирает все русское, не имеет привязанностей, даже родители для него ничего не значат: «Живу уже двадцать пять лет и имею еще отца, и мать». В образе этого чудовища автор отобразил молодое поколение дворян. Молодые достойные наследники своих отцов, которые всю жизнь посвятили не служению Отечеству, а наживе. В основе комедии любовные интриги, но все эти «шашни» вызывают отвращение, так как суть этих любовных похождений порок. В комедии отсутствуют потасовки, сцены с переодеваниями, что было свойственно произведениям данного жанра, но это не делает ее менее смешной. В «Бригадире» нет ни одного положительного героя, все образы как бы списаны с реальной жизни.
В том же 1769 году Фонвизин оставляет службу при И.П. Елагине и вновь определяется в Коллегию иностранных дел к графу Н.И. Панину: ему поручается обширнейшая переписка с нашими дипломатами при европейских дворах. Служить в ведомстве иностранных дел оказалось непросто. В 1773 году он жалуется в письме сестре на интриги «ни в каком скаредном приказе нет таких», однако это с лихвой компенсируется не просто хорошими отношениями, а завязавшейся дружбой с графом Н.И. Паниным.
В 1773 году, в связи с окончанием обучения великого князя Павла Петровича, Панин был отправлен в отставку, получив богатое вознаграждение, которым он поделился со своими секретарями. Д.И. Фонвизин получил имение в Витебской губернии и н80 душ крепостных.
В 1774 году Фонвизин женился на Екатерине Ивановне Хлопковой (урожденной Роговиковой). Она была недворянского происхождения, и современники сочли брак мезальянсом. Однако Фонвизин выбрал себе в спутницы жизни женщину, которая разделяла его взгляды, а не по каким-либо иным основаниям. В 1777 году его Екатерина Ивановна серьезно заболела, и для поправления ее здоровья Фонвизины отправились за границу, на юг Франции. По дороге они посетили Варшаву, Дрезден, Лейпциг, Мангейм, Страсбург и Лион. Вернулись они в Петербург осенью 1778 года; эту поездку Фонвизин описал в «Записках первого путешественника».
В 1781 году Фонвизин написал комедию «Недоросль», которая впервые была поставлена в театре 24 сентября 1782 года. Одновременно он пишет «Рассуждение о истребившейся в России совсем всякой форме государственного правления и оттого о зыблемом состоянии как империи, так и самих государей», более известное как «Рассуждение о непременных государственных законах». Это «рассуждение» позднее было опубликовано А.И. Герценом в Лондоне; в России же этот трактат был издан С.Е. Шумигорским как приложение к его книге «Император Павел I. Жизнь и царствование» только в 1907 году.
Комедия «Недоросль» центральное произведение Фонвизина, одна из вершин русской драматургии, органично связанная с идейной проблематикой «Рассуждений». В пьесе изображены страшные последствия крепостничества это «рабство» не только крестьян, но и помещиков, которые в условиях безнаказанности и полной безответственности буквально «оскотиниваются». Впервые на сцене появляются и положительные герои Фонвизина Стародум и Правдин, которые по своему мировоззрению исповедуют идеалы Просвещения. Императрица Екатерина и ее приближенные встретили комедию «Недоросль» с негодованием.