Nel 1869 Fattori riceve dall'Accademia di Belle Arti di Firenze la nomina a  professore di pittura. Negli anni seguenti si esercita nelle prime incisioni. Una delle sue tele più famose, la Carica di cavalleria, è del 1872, l’anno in cui l’artista va per la prima volta a Roma.

Nel 1875 si decide anche ad andare a Parigi, viaggio tuttavia culturalmente deludente. L’incontro con gli artisti francesi, in particolare con gli impressionisti, lo lascia infatti quasi indifferente. Intanto l'Esposizione Internazionale di Filadelfia premia il suo dipinto Mercato di Cavalli in Piazza Montanara, opera poi perduta nel naufragio del piroscafo Europa col quale stava rientrando in Italia.

Alla Battaglia di Custoza lavora fino a circa il 1880, anno in cui l'Istituto di Belle Arti di Firenze nomina Fattori professore onorario. L’approccio ai temi militari e all’epopea del Risorgimento è cambiato, l’entusiasmo annega nel rimpianto, nella rassegnazione.

Fattori prende sempre più spesso la via della Maremma, la campagna diventa il tema prediletto. Ormai avviato alla mezza età, il pittore conosce Amalia Nollemberg, una giovane di cui si innamora e con cui avrà una lunga relazione fonte di molte critiche e perciò poi interrotta.