1873年初，愛迪生與西方聯合公司之間達成了默契。愛迪生將把自己的專利出售給該公司，而該公司則根據雙方認可的價格加以收購。愛迪生從英國返回後，情況發生了一些變化。西方聯合公司對他已無吸引力。事情還牽扯到西方聯合公司的總工程師喬治·B·普萊斯科特。依據愛迪生與普萊斯科特之間簽訂的協議，愛迪生將把普萊斯科特作為共同發明人，分給他一定的專利。而西方公司總裁威廉·奧頓認為，付給愛迪生急需的1萬美元試驗風險太大。於是愛迪生沒有資金，走投無路，便從自動電報公司搞來了這筆錢。該公司顯然是按照西方公司最大的競爭者傑伊·古爾德的指令辦的。試驗受到風暴侵擾，但事實證明，愛迪生的四通路機性能良好。後來它被安裝在連接紐約與波士頓和費城的線路上。到1874年12月底，四通路機的研製工作接近了尾聲。西方聯合公司答應付給愛迪生5000美元現金，又出價2·5萬美元認購有關專利。此外，凡使用這種設備的每條線路，每年還付給他232美元酬金。
但是西方聯合公司未能踐約。奧頓離開紐約後，該公司的總監埃克特將軍通知愛迪生，表示西方公司將拒付任何款項。他說，他知道有一個意欲購買這種四通路電報機的客戶。原來，埃克特指的就是傑伊·古爾德。古爾德與自動電報公司聯係，使愛迪生度過了夏天的危機。而此時埃克特本人則正與古爾德秘密商定，將辭去西方公司的任職，到古爾德的大西洋——太平洋公司工作。埃克特沒有向愛迪生透露這一打算。
12月28日，愛迪生在尼瓦克工廠給古爾德演示了他的四通路電報機的性能。1月4日，他被召去古爾德在曼哈頓區的寓所。在這裏愛迪生顯然是憶起了幾年前與萊弗茨將軍會晤時的情景，他對古爾德表示：“你出個價吧。”這次，對方的出價是3萬美元。第二天去取支票時，古爾德對他說：“你得到的正是那隻‘普利茅斯之岩’號。”這是他剛剛以3萬元售出的一艘輪船。
古爾德付予愛迪生的3萬美元，使他度過了難關。
在四通路係統的優越性還未得到充分發揮之時，愛迪生又開始了另一項足以證明他的才幹的試驗，這就是信息存儲係統。1874年夏，美國聯邦法庭最終判定了一項”使用可縮彈簧，從電報機磁鐵中拉出電容器扳杆”的專利發明所有權，這就是佩吉專利。這項設計是電報線路轉換設備的關鍵，長途電報必須使用這一技術。在法庭上失敗的一方無可奈何地請求愛迪生，必須找到一種不用電磁鐵的繼電器。這種想法在當時被認為是異想天開。但是，他很快就發現了繞過佩吉專利去製作繼電器的原理。這時，他憶起了過去一次試驗中的發現：如果將一張紙浸在某種化學溶液裏，然後通過電解反應就會使紙更光滑。他不久就發現，如果用粉筆替代紙，可以得到相同的效果。從這一簡單的事實出發，他開始製作一種出色的設備。這種設備的核心是用濕白堊製成轉鼓，用時鍾機構帶動它不斷旋轉。靠在轉鼓上的是連接震臂的一個小墊。隨著轉鼓的運動，鼓與墊之間的摩擦力就能使墊運動到震臂最遠的位置。如果摩擦力消除，彈簧就可將震臂拉回。在實際運用中，電報電路的一極連在轉鼓上，另一極與震臂和墊相接。如果沒有脈衝信號傳來，震臂就永遠停在最遠的位置，如果表示點與線的信息從線路傳來，震臂就會彈回。這樣，震臂的運動就成了重複脈衝信號，進行通斷電路的裝置不用電磁鐵，且簡單易製。
愛迪生的發明不僅僅是繞過了佩吉的專利，事實上，它比電磁裝置的常規設備有更大的優越性。它對電流的靈敏度極高，甚至對一般設備毫無作用的微弱電流也能對它生效。
至此為止，愛迪生的業績幾乎還局限於電報世界。但是，到了1875年，這一“世界”便處在了革命的前夕。愛迪生開始著手研究電話技術。1877年1月，他開始進一步試驗碳在不同壓力下的阻抗變化。這種現象他在研製四通路係統時已初步得到了應用。他說：“我製作了一種發送機，內有一個半導體圓扣，兩麵用鉑盤夾著，整個裝置放在一種類似杯狀的小型容器的殼內。半導體扣狀物與鉑盤的連接，是通過在一隻直徑半英寸，長一英寸的橡膠筒上加壓完成的。橡膠筒被固定在膜上，緊靠外麵的鉑盤。這樣，膜的震動就對鉑盤造成了一定的壓力，從而也就改變了處於初級線圈之中的半導體扣狀物的電阻值。”
在貝爾電話係統中，產生必要電流的因素是人的聲音，而這種電流是微弱的；在愛迪生的電話係統中，人的聲音隻是用來開閉控製任意強度電流的閥。從應用的角度講，愛迪生的授話器還具有另一突出的特征。在貝爾係統中，通過導線，連接電話機的是原有的弱電流。但是，在愛迪生的裝置裏，電流通過初級線圈，線圈就能產生出與之相應的然而卻要強得多的電流，這種電流通過導線傳向接收機，通話的距離就從幾英裏一下提高到了數百英裏。
愛迪生送話裝置的優越性，在紐約至費城106英裏長的一段線路上得到了充分的證明。這條線路穿過5條小河，在紐約市一端，還要從地下經過，才能與西方聯合公司總部連接。這裏又有無數其他線路與之交錯。因此，在當時的電話技術條件下，這次試驗的艱巨是可想而知的。盡管如此，愛迪生的表演還是十分成功，從一端送入的語言，可在另一端清晰地聽見。尤其是他還在費城同時插入了各種各樣的電話接收機，所有機器的接收效果都同樣優良。
1877年4月，愛迪生申報了這種碳阻電話送話器的專利，因當時專利糾紛很多，愛迪生的這項專利直到1892年5月才得到批準。盡管法律遲遲不予承認，但西方聯合公司還是不失時機地將碳阻話筒技術購買下來。愛迪生自已認為這項技術可值21.5萬美元。像與萊弗茨和古爾德的兩次交易一樣，他還是先請奧頓出價。奧頓的回答是10萬美元。這樣大的一個數目，多數30歲的青年都會急於拿到現款。愛迪生卻不然，他同意這個數目，但又附加了一個條件——公司不要一次付清10萬美元，而是依專利期限分16年付完，每年付6000元左右。愛迪生後來說：“我的野心比我的工作能力大四倍。如果一次得到這筆錢，我會一下花光，因此我要讓自己無法做到這一點，這樣，我就解決了16年的貧困之憂。”對此，愛迪生自以為得計，但他卻不知道這個條件使他喪失了10萬美元的利息。
得到愛迪生的碳阻送話器後，奧頓便開始向貝爾發起進攻。不久，他就用30萬美元的資金，在西方聯合公司的支持下，開辦了美國電話公司。
1878年秋，也就是愛迪生離開尼瓦克，建立新的總部之際，碳阻送話器被送到英國，於11月份進行試驗。這次試驗相當成功。試驗線路從J·J·科爾曼公司在諾裏奇的工廠到該公司在倫敦的辦公處。試驗以後，又在英國皇家學院作了一次表演，對於愛迪生來說，勝利似乎指日可待。然而，問題並不這樣簡單。因為試驗時隻在線路的一端用了愛迪生的送話器，而另一端的收話器卻是貝爾的電磁係統。幾個月前，貝爾電話公司就在倫敦登記，研製貝爾的收話係統。因此試驗過後，貝爾在倫敦的代表雷諾茲上校馬上提出警告：除非愛迪生今後停止使用貝爾裝置，否則將指控他侵犯專利。愛迪生在倫敦的代表古勞德上校立刻將這一消息電告美國。愛迪生聽後，絲毫沒有焦急之意。他告訴古勞德上校暫時推遲一下談判，不久，他將設計出一種繞過貝爾專利的電話接收機。這時是1878年末，愛迪生正沉醉於白熾燈的研究工作。於是他立即把白熾燈的研製停了下來，調出全體研究人員全力以赴投入了電話技術的攻關。
不出3個月，愛迪生拿出了成果。它是幾年前愛迪生在發明白堊滾筒電報機的基礎上製造出來的。這次，白堊滾筒改用手或馬達驅動，用連在膜片上的彈簧頂住。從送話器方向傳來的不同強度的電流控製著滾筒與彈簧之間的摩擦力，這種不同強度的摩擦，使薄膜發出震動，於是便重現了進入送話器的聲音。愛迪生再一次取得了成功。這種新型收話器不僅回避了貝爾係統采用的方法，而且聲響更大。愛迪生公司的分行經理肖伯納描述這一裝置說：“它的聲音太大了，幾乎連你不想公開的秘密都暴露在整個房間，很難將它們悄悄地傳遞。”
1879年3月，愛迪生的侄子查爾斯將這架接收機帶到了英國。4月，這台機器和碳阻送話器一起拿到皇家學會表演。觀眾都是名流，其中包括學會主席威廉·斯波蒂斯伍德。送話器裝在皇家學會在阿爾比馬勒街的試驗室，表演時，在送話器旁讀了一段格雷德斯通先生的講話。接收機安在皇家學會的伯林頓館，離發射機幾百碼遠，收聽效果甚佳。
愛迪生一方宣布，這架接收機僅僅是在古勞德上校催促下，為收聽遷德爾教授關於現代聲學的講座而“在五天內趕製出來”的。他還補充說，造這架機器純粹是為了實驗。事實證明，愛迪生的接收裝置確實存在著一定的缺點，其中之一就是要不斷地轉動白堊滾筒。盡管如此，愛迪生的這種“電化學電話”還是比它的前身大大地推進了一步，將它拿到美國科學促進會表演之後，愛迪生本人獲得了巨大的聲譽。
8月30日，試驗在薩拉托加溪市的市政廳舉行。愛迪生和貝爾都登上了表演台。發送裝置放在鄰近的房間，用電線與大廳相連。查爾斯·巴切勒在送話器旁朗讀了被《紐約論壇報》稱之為喧鬧的詞句並演唱了歌曲。在使用貝爾的裝置試驗時，隻有站在表演台上的一個人能聽見這些詞句與歌曲，而且還要把聽筒貼在耳朵上。當使用愛迪生的授話器時，靠近機器的幾位聽眾都可以聽見巴切勒的聲音。
在表演這一精心傑作的幾天之前，在英國的古勞德上校成立了愛迪生電話公司倫敦分公司。愛德華特·約翰遜被派到那裏，建起一座與貝爾電話唱對台戲的電話交換台。在當時的倫敦，電話被人們認為是利弊參半的發明。
其實，電話的出現，也會給人們以往的損失帶來補償。它可以大大地節省旅行費用，可以避免倫敦街道的車輛擁擠。但是，人們在電話問題上的偏見，為古勞德上校的推銷造成了困難。
愛迪生和貝爾兩家敵對的公司在倫敦也展開了激烈的競爭。當時任英國郵電部總工程師的傳記作家威廉·普利斯說：“他們雙方的工人把電線拉滿了屋頂，並相互製造故障。當兩方遭遇時，還會在屋頂上發生小小的混戰。”當時這兩家公司誰也沒有絕對的技術優勢。貝爾公司的聽筒性能優良，授話器卻不行；愛迪生的授話器固然領先，但他的聽筒有時卻發生古怪的毛病。因此，當時雙方主要是在較量誰的維修工作更佳。
由於曼納斯爵士的調解，愛迪生、貝爾兩家公司言歸於好。1880年6月8日，兩家在倫敦的公司合並為聯合電話公司。這家公司從英國郵電部獲得了30年的營業許可，並答應向英國政府交納10%的利潤。古爾德電告愛迪生說，你的股份是“3萬”。愛迪生馬上表示接受。當草擬的契約寄來以後，他才吃驚地發現所謂3萬乃是3萬英鎊。這樣，從愛迪生1877年發明碳阻授話器開始，持續3年之久的愛迪生——貝爾之爭宣告結束。在這一段時間，愛迪生還有許多發明，其中主要的是設計了白熾燈，此外還製出了油印機和電筆等設備。