每次外出，顾炎武都有许多马和骡子载书随行。到了一个地方，他就会向附近的居民打听当地的地形、风俗等情况，并记录下来。如果这个地方没什么值得留意的，顾炎武就在马背上默默地背诵之前读过的内容。他还四处搜集农田、水利、交通等方面的书籍，一边阅读，一边校正。正是以这样的精神，顾炎武完成了长达120卷的历史地理著作—《天下郡国利病书》，该书记载了明代各地区社会政治经济的基本状况，对于边疆形势和沿革也作了详细的叙述。
清军入关后，顾炎武在朋友的推荐下，在南明朝廷任职。他殚精竭虑，积极为朝廷出谋划策，希望可以光复大明。1645年，他奔赴南京就职，但尚未到达，南京便被清兵攻占。南明军崩溃后，顾炎武仍坚持抗清。
国仇家恨使顾炎武的思想产生了激烈的震动。和其他进步思想家一样，他开始遍访名山大川，潜心治学，反思社会的痼疾和明朝灭亡的原因。在《天下郡国利病书》中，顾炎武对土地兼并和赋税繁重不均等社会积弊进行了批判。他还大胆怀疑君权，认为“君”并不是封建帝王的专称，并提出了“众治”的主张，即“以天下之权寄之天下之人”。他的这些思想均具有早期民主启蒙色彩。