正當丁日昌科舉之路屢受挫折之際，一場大事變意外地使他卷入仕途。10年前的4月，受到太平天國起義的影響，潮陽縣陳娘康、鄭春遊等在陳店圩起事，潮州知府吳均率兵進剿不利。6月起事隊伍攻陷開惠來縣城，殺知縣湯廷英等官員，並乘勝圍攻普寧縣城。同時海陽縣吳忠恕、陳阿十等紛紛起兵響應，起事隊伍迅速壯大，並接連擊敗前來進剿的清軍。9月間，起事軍聯絡各部二萬餘人，分七路進攻潮州府，而省城方麵也因為要應付紅兵起事，無從分兵。清廷在潮州的統治岌岌可危。此時丁日昌正在惠潮嘉道曹履泰幕中任事，自吳忠恕起義爆發時起，他就積極參與鎮壓這支起事大軍的籌劃工作。他給曹履泰寫了建議書，力主“大兵速進”，分兵三路進攻吳忠恕陣營所在的彩塘，將吳軍撲滅於初始階段。他具體提出“定期不宜過遲”、約集地方士紳“令作內應”、“分遣紳士隨同下鄉解散會黨”、“號令宜明肅”、“軍械宜多備”、“賊之退路宜預先堵截”等建議。當潮州府被圍之際，丁日昌一麵參與籌劃戰備，“屢出奇計”，一麵親自回鄉募勇，帶兵與民軍交戰。
在清軍和丁日昌等所募鄉勇的拚死保護下，潮州於同年11月解圍。不久各路民軍也相繼被鎮壓，清朝在潮州的統治重新得以鞏固。丁日昌也因為“潮州軍功”，被地方官所舉薦，於1856年被任命為瓊州府學訓導。雖然這隻是一個佐理地方學務的低級官員，但是對於長期寄人籬下的丁日昌來說，仍不失為“意外遭逢”，因此，他在安頓好家人後，於1857年初春離潮赴任。次年，他又以“潮州軍功”改任江西萬安縣縣令。
丁日昌令萬安僅數月，即由於他的幹練，受到不少地方大吏的注意，尤其是江西巡撫耆齡的賞識。不久，耆齡調任廣東巡撫，丁日昌遂被他奏調為隨員同行。當時的廣東一直處於洋人控製之下，曆任官員多成為洋人的傀儡，士紳的多次鬥爭也屢屢失利。耆齡所以要讓丁日昌隨同赴粵，目的就在於希望這位出身於廣東的隨員能協助其解決洋務問題。事實上，丁日昌也沒有使耆齡失望，在赴任途中，經過考察思考，丁日昌就向耆齡提交了《陳粵東洋務書》，而且書中的有關建議很快就讓耆齡接納，並向朝廷奏報。
正當此時，萬安士紳又向朝廷要求丁日昌回任，他遂於1860年7月重返萬安任所。9月，丁日昌改調吉安府廬陵縣令。越年春，抵擋不住太平軍李秀成部的進攻，棄城逃走。兩天後，太平軍主部別移，丁日昌雖然乘機收複城池，仍以“坐守守律褫職”被革。
丁日昌被革去縣令職位之時，適逢欽差大臣、兩江總督曾國藩駐節於安徽東流，指揮湘軍與太平天國作戰。丁日昌對曾國藩一向敬慕，乃於1861年8月加入湘軍，成為曾國藩的幕僚，並旋即向曾國藩上書獻策。丁的第一份陳書，就是直接影響到湘軍後方安定的關於整治江西吏治的建議。丁日昌提出了“改弦而更張之”的十項措施，即“求實用”、“久職守”、“禁文飾”、“厚民風”、“留有餘”、“泯畛域”、“均肥瘠”、“正根本”、“清糧額”、“奮獨糧”等。第二份陳書，是關於賦稅來源的江西省丁漕問題。這份陳書針對曾國藩、胡林翼對此事整改存在的問題，提出了：“江西丁漕重輕不均”、“省郡銀價高下難定”、“完納漕糧宜酌分期限”、“考費兵差宜預安頓”、“委員差使宜酌量裁汰”、“書差浮費宜徹底刪除”、“幕友修金宜略為裁節”等七項措施。丁日昌的這兩份陳書，顯示了他在吏治和理財方麵的才幹，引起曾國藩的重視，命令相關官員進行會議，提出補充意見。丁日昌把此事辦得十分細致。他在總結各方麵的意見後，於越年春，又接連向曾國藩呈上了《覆曾宮保陳江省丁漕事宜書》、《丁漕仍照舊收錢、漲落應由省城定價議》、《擬江省征收丁漕章程》、《擬江省征收漕米章程》、《核議攤捐應裁應留各款》等多份報告。這些報告基本均為曾國藩所采納，“次第施行”。
丁日昌在連續上書言事的同時，還經辦了多項重要軍政事務，才華得以初展，於是聲名鵲起。前年年12月，經曾國藩的奏請，朝廷開複了丁日昌的知縣之職。
就在3年前的秋冬之際，丁日昌在曾國藩幕府中，結識了李鴻章。當時李鴻章已經得到曾國藩的受意著手組織淮軍。出於對丁的賞識，李放下架子，這已經讓丁日昌十分感激，而對於李鴻章的才略豪氣，丁日昌早已十分欽佩，所以兩人一見如故，視為知己，而終成莫逆。第二年4月，李鴻章率淮軍到上海時，就跟曾國藩提出調用丁日昌的請求。一方麵考慮到丁日昌入幕不入，宜繼續曆練，另一方麵也考慮到曾國荃也有過同樣的要求，所以曾國藩沒有答應李鴻章。但是李鴻章卻為此念念不忘，三番四次向曾國藩、兩廣總督晏端書及朝廷要求調用丁日昌。