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Dal 1743 al 1744 fu segretario dell'ambasciatore di Francia a Venezia, il cui governo repubblicano Rousseau citò spesso nelle suoi scritti politici posteriori. Torno quindi a Parigi, dove strinse un rapporto e visse con Thérèse Lavasseur, una sartina analfabeta da cui ebbe cinque figli. Considerando le sue teorie sull'educazione, Rousseau fu spesso criticato da Voltaire e dai commentatori successivi, in quanto lasciò i suoi figli in un orfanotrofrio non appena questi furono svezzati. Rousseau si difese spiegando che sarebbe stato un pessimo padre, e che i figli avrebbero avuto quindi una vita migliore proprio in orfanotrofrio. Eccentricità di questo tipo furono in seguito adoperate dai critici per svilire Rousseau, definendolo incapace di vivere in società, nel tentativo di screditare i suoi lavori teorici.
Durante il soggiorno parigino, fece amicizia con Diderot, e dal 1749 collaborò con diversi articoli, inizialmente sulla musica, all'Enciclopedia. Il suo maggior contributo fu la voce "Economia politica", scritta nel 1755. Poco dopo i rapporti di Rousseau con Diderot e gli altri enciclopedisti si fecero tesi e difficili.
Nel 1749, sulla via verso Vincennes, per visitare Diderot, al tempo in prigione, Rousseau venne a sapere di un concorso sponsorizzato dall'Accademia di Digione, per un saggio che doveva discutere se lo sviluppo delle arti e delle scienze fosse benefico dal punto di vista morale. La risposta di Rousseau, negativa, fu il Discorso sulle scienze e le arti, del 1750, che gli valse il primo premio, e gli guadagnò grande notorietà.
Rousseau affermò che, durante il viaggio in carrozza per visitare Diderot, visse un'ispirazione improvvisa su cui si basarono tutti i suoi successivi lavori filosofici. Un'ispirazione che, tuttavia, non frenò il suo interesse per la musica, tanto che nel 1752, la sua opera L'indovino del villaggio, fu messa in scena per Luigi XV.
Nel 1754, Rousseau tornò a Ginevra, dove si convertì nuovamente al Calvinismo, e riottenne ufficialmente la cittadinanza ginevrina. Nel 1755 completò la sua seconda opera maggiore, il Discorso sull'origine e i fondamenti della diseguaglianza tra gli uomini. Fu a partire da questo che le sue opere cominciarono a incontrare uno sfavore sempre crescente presso il governo francese.