Năm 1740, Lê Phú Thứ được phục chức, Lê Quý Đôn theo cha về Kinh đô, được học ở những ngôi trường nổi tiếng, ba năm sau ông thi Hương và đã đỗ Giải nguyên, nhưng rồi phải ba khoa sau, năm Nhâm Thân (1752), ông mới đỗ Bảng nhãn, thi Hội, thi Đình ông đều đỗ đầu (khoa này không có Trạng nguyên). Thi đỗ xong, ông chính thức gia nhập chính trường. Năm 1753, Lê Quý Đôn được trao chức Thị thư Hàn lâm viện, mùa đông năm đó làm Đề điệu trường thi Sơn Tây, Lê Phú Thứ cũng được bổ chức Án sát sứ Kinh Bắc. Chúa Trịnh Doanh rất yêu quý Lê Quý Đôn, thường chỉ để ông giữ chức vụ trong một thời gian ngắn rồi lại thuyên chuyển ông sang một chức vụ hoặc công việc quan trọng hơn. Tính từ năm 1753 đến năm 1758, năm được chọn làm Phó sứ thứ nhất trong đoàn Cống sứ sang nhà Thanh, Lê Quý Đôn có đến bảy lần chuyển đổi công việc. Riêng năm 1757, Lê Quý Đôn được điểu động tham gia bốn việc lớn. Từ phủ chúa ông được sai đi thị sát tình hình quan lại địa phương miền Tây Nam, vài tháng sau thì chuyển sang ngạch quan võ làm Thiêm sai Tri Binh phiên của Phủ chúa, trực tiếp tham gia đánh dẹp Hoàng Công Chất. Từ thực tế công việc, khi về triều ông đã trình bày lên mười chín điều về chức quyền cần được quy định cho Binh phiên. Xong việc này ông được điều về triều và thăng chức Hàn lâm Thị giảng. Năm 1758, ông được cử làm Phó sứ thứ nhất của đoàn Cống sứ sang nhà Thanh. Trong khi chờ ngày lên đường, Lê Quý Đôn còn được thăng làm Thị Thiêm sai Binh phiên. Lê Quý Đôn được cử đi sứ lần này coi như một đặc cách, vì từ trước người được cử đi sứ bao giờ cũng phải quá tuổi “bất hoặc” (bốn mươi tuổi), lịch lãm trong quan trường, giàu kinh nghiệm giao tiếp và chức tước long trọng nhưng Lê Quý Đôn mới 32 tuổi, làm quan chưa được bao lâu, trước khi đi sứ mới được ban tước Dĩnh Thành bá Điều đó chứng tỏ Trịnh Doanh và triều đình rất tin tưởng, trọng dụng Lê Quý Đôn. Thời gian đi sứ kéo dài đến gần ba năm, khi vể ông được thăng chức Hàn lâm viện Thừa chỉ Nhập thị Thiêm sai. Đối với Lê Quý Đôn, cuộc đi sứ đã thành công rạng rỡ, qua việc “tìm hiểu chính trị nhân vật đất Bắc” ông đã học hỏi được nhiều điều và thu nhận được những kiến thức mới mẻ, cả những tri thức khoa học mới lạ của phương Tây, mua được nhiều sách vở, thành công trong ngoại Có lẽ ông cũng có nhiều hoài bão, dự định khi về triều nhưng Trịnh Doanh dường như không quan tâm sát sao lắm đối với những ý kiến đề đạt của các quan dưới quyền trong phủ chúa cũng như trong triều đình. Với Lê Quý Đôn cũng vậy, thăng chức cho Lê Quý Đôn rồi, coi như khép lại chuyện đi sứ, chúa không trao cho một công việc gì khả dĩ để ông có đủ quyền tự quyết và thi thố tài năng, trí tuệ của mình. Vừa chân ướt chần ráo từ Trung Hoa về, “Vó ngựa Hoàng hoa chửa tháo yên”, ông đã được chúa giao đi làm Đề điệu một trường thi Hương, một chức mà trước đó mười năm, khi mới là một chàng tân khoa ông đã từng làm. Không phải vì những chức vụ được giao đó không quan trọng, Lê Quý Đôn cũng không dám coi việc lựa chọn nhân tài cho đất nước là việc đáng đem ra so sánh trọng khinh, nhưng hoài bão của Lê Quý Đôn là muốn tính toán những mưu kế chiến lược để củng cố phát triển đất nước. Lê Quý Đôn trình bày kế trị nước lâu dài, ông nêu ra bốn mối hoạ lớn của đất nước là: cường thần, gian dân, địch quốc, man di, mà trong đó gian dân là mối hoạ lớn nhất. Theo ông, lúc đó, trong xã hội Việt Nam thì nạn “gian dân” là đáng lo hơn cả. Như thế, có thể hiểu xã hội lúc đó đã không còn là thời kì thái bình ổn định, nhiều giá trị nhân văn, tốt đẹ đã bị xâm hại, cần được bảo vệ. Lê Quý Đôn không quan niệm dân chỉ là “con đỏ” để được bao bọc và dạy dỗ, hiểu theo như ngôn từ ngày nay, thì dân cũng là một thành phần xã hội, có quyền lợi, nghĩa vụ và trách nhiệm. Vì thế ông cho rằng, triều đình cần có một pháp chế quy củ chặt chẽ để dân được no đủ và có khuôn phép, ông trình bày mười điều chính sự đương thời, xin ba năm mở một khoa thi Hội, cách một năm lại mở ân khoa, cốt nâng cao hiểu biết cho dân và không bỏ sót người tà (Thời ấy, cùng với Lê Quý Đôn cũng có nhiều tập điều trần của các quan chức tâm huyết khác, ngày nay nếu có dịp sưu tầm rộng rãi để xem xét chắc chắn sẽ có được nhiều điều bổ khuyết cho chính sử). Trịnh Doanh nghe và thu nhận nhưng có thể chúa chưa có mối quan tâm đúng mức đến chương trình dài lâu, nên lại cử tác giả của những để xuất lớn ấy đi làm Đốc đổng Kinh Bắc, rồi sau đó không lâu lại đưa đi làm Đốc đổng Hải Dương, “phủi nóng” những điểm chúa cho là đang cần. Lê Quý Đôn chán nản, có lẽ ông nhận ra hoài bão của mình cũng nằm trong quy luật chung mà những con người dù “cao lớn” cũng bất lực, như ông đã nhận ra khi đi qua đền thờ Gia Cát Lượng ở Quảng Tầy trên đường đi sứ về: Đỉnh núi huyện Hưng đền Khổng Minh,
Mù sương mỏng mảnh núi xanh xanh.
Xưa nay hoài bão nhiều hư ảo,
Ngồi tựa mui thuyền chiều nắng chênh.
Tháng Sáu năm Ất Dậu (1765), Lê Quý Đôn dâng khải xin về hưu, bộc lộ nỗi thất vọng qua những lời lẽ, tình cảnh rất bi thương: “Tấm thân từng đi muôn dặm còn sống về được, lại gặp cảnh vợ chết con thơ phải phiêu bạt giang hồ, thần thực không thích làm quan nữa, xin cho về làng” Trịnh Doanh không vui nhưng cũng chuẩn y, và Lê Quý Đôn về Diên Hà đóng cửa viết sách, dạy học. Tình cảnh của ông không khác gì cảnh ngộ của Ngô Thì Sĩ những năm 1772 - 1775 sau này. Sự rạn nứt tình cảm với chúa Trịnh Doanh không có dịp hàn gắn, chúa Trịnh Doanh mất năm 1767. Trịnh Sâm kế vị, theo lời khuyên của Nguyễn Bá Lân, Trịnh Sâm đã triệu phục Lê Quý Đôn và trao chức Thị thư, giữ việc Toản tu quốc sử. Từ đấy cho đến khi qua đời, dưới quyền Trịnh Sâm, Lê Quý Đôn được tin dùng hơn, nhiều đê' xuất của ông được thực hiện, phần lớn thời gian ông làm việc trong triều đình, được giao nhiều việc quan trọng, phát huy được năng lực vốn có của bản thân. Triều đình lại có một Lê Quý Đôn nhiều hoài bão, tràn đầy nhiệt huyết kinh bang tế thế, không ngừng suy nghĩ, làm việc không tiếc từng tấc bóng thời gian vì mong muốn có một thời thịnh trị cho đất nước. Lê Quý Đôn có mặt ở nhiều nơi và nhiều lĩnh vực, nhưng ông chưa bao giờ chịu làm một chức quan “cho đủ số”; ông được phái đến những nơi đang thực sự khó khăn như: Mỏ đồng Tụ Long - nơi tài nguyên nước nhà đang bị tuồn ra nước ngoài; Trấn Ninh với cuộc đánh dẹp Lê Duy Mật đang ở thời kì cần được giải quyết; việc lo toan hậu cần và giấy tờ cho cả chiến dịch lớn đánh Nam Hà.
Lê Quý Đôn (1726 - 1784) là một học giả lớn của nển văn hoá nước nhà, ông có một khối lượng trước tác đồ sộ, phong phú và đa dạng. Hầu hết những công trình khoa học ấy đã được dịch, nghiên cứu và công bố rộng rãi. Duy chỉ thơ của ông là chưa được giới thiệu hoàn chỉnh. Như vậy, cũng có nghĩa là chân dung nhà thơ Lê Quý Đôn còn đang thiếu nhiều nét vẽ. Nay, cũng gần đến dịp kỉ niệm 240 năm mất của Lê Quý Đôn, chúng tôi nghĩ rất nên có một bộ Lê Quý Đôn toàn tập để bảo tổn tác phẩm của ông và giúp cho các học giả đương đại có điểu kiện tiếp xúc, nghiên cứu và phổ biến rộng rãi những thành tựu khoa học, văn hoá của một nhà bác học lớn trong lịch sử dân tộc. Giới thiệu toàn bộ thơ của Lê Quý Đôn lần này, với khả năng có hạn của mình, chúng tôi mong đóng góp chút ít công sức vào phần còn thiếu khuyết đó. Thơ của Lê Quý Đôn hiện nay chưa tìm được bản gốc hoặc bản sao của tài liệu gốc, không biết ông có đặt tên, tập hợp, chia quyển cho thơ của mình hay không, và sổ thơ có bao nhiêu bài? Sau khi ông mất không lâu, xã hội Bắc Hà rơi vào biến động, tiếp theo đó là những cuộc thay đổi sơn hà, long trời lở đất, vần chuyển mãi cho đến năm 1802. Các danh gia vọng tộc thời Lê - Trịnh đều thất tán phiêu dạt, sách vở cũng theo đó mà tản mát, mất còn, khó có thể biết chắc được. Sau khi xã hội ổn định, một số thành tựu văn học của các dòng họ còn giữ lại được đều là do con cháu, học trò, bè bạn tìm kiếm gom góp, nhờ vậy văn học nước nhà mới có được những bộ Ngô gia văn phái, Dòng văn Phan Huy, Dòng văn Nguyễn H đổ sộ.