В октябре 1840 г. Бакунин уехал за границу и, поселившись в Берлине, с головой ушел в изучение истории философии, логики, эстетики, теологии, физики. Однако по прошествии двух лет чисто научные интересы постепенно отступают у Бакунина на второй план. Он начинает живо интересоваться политической жизнью Германии, сближается с радикальной молодежью и в 1842 г. помещает в «Немецком ежегоднике» Руге большую статью «О реакции в Германии». В 1843 г., узнав, что прусская полиция установила за ним наблюдение, Бакунин отправился в Швейцарию, потом в Париж. Переезжая из одной страны в другую, встречаясь с множеством новых людей, он вскоре пропитался идеями и духом европейского революционного движения. Большое влияние на формирование его мировоззрения имели идеи Прудона, изложенные в книге «Что такое собственность?» («Собственность – это кража», – отвечал на этот вопрос Прудон и призывал к безжалостному разрушению существующего строя, отмене всех норм буржуазной жизни.)

В ноябре 1847 г. на собрании польской эмиграции, посвященном очередной годовщине польского восстания 1831 г., Бакунин произнес пламенную речь, направленную против российского самовластия. Она имела огромный успех и была перепечатана в немецких и чешских демократических газетах. В конце февраля 1848 г. во Франции началась революция. Позже Бакунин вспоминал об этом времени: «Я вставал в пять, в четыре часа поутру, а ложился в два; был целый день на ногах, участвовал решительно во всех собраниях, сходбищах, клубах, процессиях, прогулках, демонстрациях – одним словом, втягивал в себя всеми чувствами, всеми порами упоительную революционную атмосферу». В конце марта он уехал в Германию, жил то в Бреславле, то в Праге, то в Берлине, то в Котене, то в Лейпциге. Наконец он нашел убежище в Дрездене. В начале мая 1849 г. здесь вспыхнуло восстание. Саксонский король бежал, в городе было создано временное правительство. Бакунин, вспомнив свое офицерское прошлое, возглавил оборону города. Положение его было не простое – ему приходилось командовать людьми штатскими, плохо подготовленными. Дисциплина была низкой, приказы Бакунина выполнялись медленно или совсем не выполнялись. Тем не менее он проявил поразительную выдержку и хладнокровие, до конца оставаясь на своем посту. В течение двух дней восставшие отражали атаки королевских войск (к которым пришло на помощь несколько прусских полков). 9 мая, видя безнадежность дальнейшего сопротивления, Бакунин вывел повстанцев из города. В тот же день в Хемнице он был арестован.

Бакунина заключили в дрезденскую тюрьму, а потом перевели в крепость Кенигштейн. В ходе следствия было доказано не только активное участие Бакунина в дрезденском восстании, но и его попытка поднять восстание в Праге. В январе 1850 г. он был приговорен к смертной казни. 12 июня саксонский король заменил ее пожизненным заключением, а через два дня Бакунина выдали австрийским властям. Австрийцы заточили его сначала в пражскую тюрьму, потом, в марте 1851 г., перевели в крепость Ольмюц. Здесь он был помещен в строго изолированной камере и для большей надежности еще прикован цепью к стене. Охрану нес взвод солдат. В течение года суд расследовал обстоятельства подготовки пражского восстания и 14 мая приговорил Бакунина к смертной казни через повешение. Как и в Саксонии, смерть была заменена пожизненным заключением. Впрочем, содержать такого опасного преступника на своей территории австрийцы не собирались. В тот же день его передали российским властям. Бакунина доставили в Петропавловскую крепость и поместили в Алексеевском равелине. Никаких допросов не было. Об узнике, казалось, забыли, оставив его томиться в одиночном заключении. Для Бакунина то была худшая из всех возможных пыток. Позже он рассказывал Герцену: «Страшная вещь – пожизненное заключение. Каждый день говорить себе: "Сегодня я поглупел, а завтра буду еще глупее". Со страшною зубною болью, продолжавшейся по неделям (результат цинги). не спать ни дней, ни ночей, – что б ни делал, что бы ни читал, даже во время сна чувствуешь какое-то неспокойное ворочание в сердце и в печени с вечным ощущением: я раб, я мертвец, я труп.» «Вы никогда не поймете, – писал он в одном из писем родным, – что значит чувствовать себя погребенным заживо;.чувствовать себя полным самоотвержения, способным ко всяким жертвам и даже героизму. – и видеть, как все эти порывы разбиваются о четыре голых стены.» В феврале 1855 г., после смерти Николая I, когда объявлены были амнистия и различные послабления политзаключенным, родные стали хлопотать о несчастном узнике. Но все было тщетно. В начале 1857 г. Бакунин отправил Александру II письмо, полное глубокого покаяния. Император написал на его прошении: «Другого для него исхода не вижу, как ссылку в Сибирь на поселение». Но для Бакунина, после семи лет одиночного заключения, это была, несомненно, большая милость. Местом проживания ему назначили Нелюбинскую волость. Вскоре губернатор Западной Сибири Гасфорд ввиду плохого здоровья ссыльного разрешил ему поселиться в Томске.

Проживая в этом городе, Бакунин познакомился с семейством Квятковских и вскоре увлекся молоденькой 17-летней девушкой Антониной Ксаверьевной Квятковской. В октябре 1858 г. он женился на ней. Весной 1859 г. Бакуниным позволили переехать в Иркутск, в Восточную Сибирь. Тамошний губернатор граф Муравьев-Амурский, родственник Бакуниных, принял в его судьбе большое участие. С его помощью Бакунин получил разрешение на свободное перемещение. Этим правом он и воспользовался для достижения долгожданной свободы. Летом 1861 г. (уже после отставки Муравьева) Бакунин по поручению купца Собашникова отправился на Амур для постройки торговых и промышленных предприятий. Тут ему удалось сесть на американское судно и добраться на нем до Японии. В начале сентября в Иокогаме он сел на другой американский корабль, доставивший его в Сан-Франциско.

Из США Бакунин в декабре того же года прибыл в Лондон, где жили Герцен и Огарев. Он быстро вошел в близкий Герцену круг европейской демократии, проживавший тогда в английской столице, и тут же с кипучей энергией погрузился в революционную работу. Ближайшей своей целью он считал поднять славянские народы, объединить их в борьбе с Российской, Османской и Австрийской империями, с тем чтобы создать на их развалинах федеративное славянское государство. Он взялся за это сложное и совершенно нереальное дело с горячностью, свойственной людям 1840-х гг. Впрочем, события, казалось, развивались в нужном ему направлении – в 1863 г. вспыхнуло польское восстание. В то же время с Герценом установили связь члены недавно возникшей в России тайной организации «Земля и воля», готовившие восстание крестьян. У Бакунина появилась надежда объединить два этих движения. Для начала он решил присоединиться к восставшим полякам и в марте 1863 г. на пароходе «Ворд Джексон» с грузом оружия и двумястами польских патриотов отправился к берегам Литвы. Но прежде чем пароход прибыл в Палангу, стало известно о поражении действовавших в Литве польских отрядов и о том, что русские войска готовятся к встрече «Ворда Джексона». Экспедиция не удалась. Вскоре пришла весть о разгроме «Земли и воли».

Неудачи изолированных национальных движений привели Бакунина к мысли о необходимости организации Международного тайного революционного общества освобождения человечества (позже оно получило название «Интернациональное братство»). Со свойственным ему размахом он задумал создать в Европе гигантскую сеть строго законспирированных революционных ячеек, которые были бы заняты подготовкой новой мировой революции. Немедленно взявшись за воплощение своего замысла, он завязал многочисленные связи в Италии, потом отправился в Стокгольм, чтобы заручиться поддержкой шведских и финских революционеров. На обратном пути Бакунин заехал в Лондон, где возобновил свое знакомство с Карлом Марксом. Маркс как раз заканчивал создание Международного товарищества рабочих – I Интернационала. Картина широкого международного рабочего движения, которую развернул перед ним Маркс, произвела на Бакунина огромное впечатление, и он заявил о своем намерении присоединиться к Интернационалу.