大和五年(831)，二十九歲
在宣州宣歙觀察使幕中。十月作《李賀集序》。是年文宗與宰相宋申錫謀誅宦官，事泄。宦官王守澄等誣奏宋申錫謀立漳王李湊，欲殺之，群臣力爭。三月貶宋申錫為開州司馬，降漳王李湊為巢縣公。八月，從兄為京兆尹。
大和六年(832)，三十歲
在宣州幕中。弟杜舉進士及第。從兄兼禦史大夫。
大和七年(833)，三十一歲
在宣州幕中。春，奉沈傳師命至揚州，聘淮南節度使牛僧孺，往來於潤州(今江蘇鎮江市)，聞杜秋娘流落事，作《杜秋娘詩》。四月，沈傳師內召為吏部侍郎，杜牧應牛僧孺之辟，赴揚州，為淮南節度推官、監察禦史裏行，轉掌書記。三月，從兄杜為鳳翔隴右節度使。
大和八年(834)，三十二歲
在淮南幕中。曾有事至越州(今浙江紹興市)，見韓憤河北三鎮之桀驁而朝廷專事姑息，乃作《罪言》，陳述削平河北三鎮之策略。揚州繁華，杜牧供職之餘，亦頗為宴遊。六月，從兄杜為忠武軍節度使，辟杜牧弟杜為巡官，杜牧有詩送之。
大和九年(835)，三十三歲
轉直監察禦史，赴長安供職。七月，侍禦史李甘因反對鄭注、李訓，被貶為封州司馬，杜牧即移疾，分司東都。在洛陽城東遇江西歌妓張好好，感舊傷懷，作《張好好詩》。六月，弟授鹹陽尉，直史館，以疾辭居揚州。十月，從兄為陳許節度使。是年有“甘露之變”。
文宗開成元年(836)，三十四歲
為監察禦史，分司東都。
開成二年(837)，三十五歲
弟患眼疾，不能見物，居揚州禪智寺。杜牧迎同州眼醫石生至洛陽，告假百日，與石生東赴揚州，視弟眼病。假滿百日，依例去官。秋末，應宣歙觀察使崔鄲之辟，為團練判官、殿中侍禦史內供奉，攜弟同往宣州。
開成三年(838)，三十六歲
在宣州幕中。冬遷左補闕、史館修撰，但本年並未啟程赴京，仍留宣州度歲。
開成四年(839)，三十七歲
將赴京供職，先於春初攜弟至潯陽(唐江州刺史治所，今江西九江)，依從兄江州刺史。二月，自潯陽溯長江、漢水，經南陽、武關、商山而至長安，就左補闕、史館修撰新職。
開成五年(840)，三十八歲
正月，文宗卒，弟潁王李立，是為武宗，召淮南節度使李德裕。九月，以李為吏部尚書，同中書門下平章事，尋兼門下侍郎。杜牧在京，轉膳部、比部員外郎，皆兼史職。冬，請假往潯陽視弟疾，仍取道漢上，曾經襄陽。至潯陽後擬取弟西歸，杜不肯，仍願留潯陽隨從兄。
武宗會昌元年(841)，三十九歲
在潯陽。四月，從兄自江州刺史遷蘄州(今湖北蘄春)刺史，杜牧與杜均隨至蘄州。七月，杜牧歸長安。
會昌二年(842)，四十歲
八月，回鶻侵擾北邊，突入大同川，驅掠人口、牛馬，朝廷下詔發陳、許、徐、汝、襄陽諸處兵屯太原及振武、天德間以抗禦回鶻。春，杜牧出為黃州刺史(黃州又名齊安郡，治所黃岡縣，今湖北黃岡)。遣人迎同州眼醫周師達至蘄州，為弟視目疾，周不能治。秋，杜赴揚州依從兄，時為淮南節度使。