开元二十九年（741年），杜甫已经三十岁了，从齐鲁归洛阳。他在洛阳附近的首阳山下开辟了几间窑洞，作为定居之所。这个地方也是他先祖杜预和祖父杜审言墓葬之所。他在这个祖先的墓地结庐而居，砥砺情志，使自己的志向更加纯洁和远大。
这时三十岁的杜甫已经是大龄男人了。唐代的青年男女，一般在十七八岁就已经结婚，像他那样直到三十岁还没有结婚是很少见的。由于在吴越的漫游和在齐赵的漫游耗费了十年的时间，而且在这十年的漫游里，他过得很快乐与兴奋，生活轻狂，婚姻对他来说是一种束缚。而现在，已经到了三十岁的年纪，热爱自由的杜甫，也热爱女人，他也不得不像常人一样来考虑婚姻了。
杜甫回归洛阳之后，常出入司农少卿杨怡的家。司农少卿杨怡对杜甫的才能是非常赞赏的，认为杜甫虽然贫穷了些，但凭借他的才学，将来一定会贵不可言。他有一个年方十八的女儿，美丽娴静，于是很快杜甫和杨怡的女儿结了婚。
杜甫的夫人杨氏善良美丽，由于出身在富贵之家，因而读了些书，知书懂礼。他们夫妻之间感情很是深厚。妻子终生跟随着杜甫一同辗转各地，同甘共苦，无怨无悔，琴瑟相谐，白头偕老；偶有分离，杜甫多赋诗以叙缱绻之情。
公元742年，杜甫的二姑母死了。这使杜甫感到分外的痛苦，觉得自己此生欠姑母的太多，再也无法弥补了。于是他以孝子的身份殡葬了姑母，为姑母写了墓志铭，盛赞姑母为“义姑”，并为姑母守孝。经历了失去姑母的打击，杜甫情绪低沉，他时而住在洛阳姑母的家里，为姑母守孝，时而又住在离杜预、杜审言墓不远的窑洞里。就这样心灰意冷地过了两年寂寞的时光。在他失意时，惟有妻子的相伴给他带来了一些慰藉。
杜甫的这种低落情绪一直延续到遇到大诗人李白为止。
杜甫与李白的相遇，后世比喻为两颗巨星的刹那交错，在历史上留下了永恒。而实际上，这时的李白是大名鼎鼎的文学巨星，而杜甫还是一个潦倒而普通的文人。或许正是这一次与李白的相遇，撞击了杜甫心灵中的诗歌之魂，使杜甫从此在诗歌上如火山一样喷薄而出，光芒四射。
天宝三年（743年），杜甫在洛阳和李白相遇。这一年杜甫三十三岁，李白已经四十四岁了。
这时杜甫的诗歌刚刚建立起自己的风格，而李白已经写出了不少名篇，声名远播，名满天下。杜甫带着对李白的崇敬之情，与李白开始了真挚的交往。
天宝三年三月，李白带着对宫廷的厌恶和对统治者的失望而离开长安。这年初夏，他在东都洛阳初次遇见了杜甫。两人虽是初次见面，但彼此都心生敬意。当然，由于生活阅历有深有浅，这时多是杜甫对李白的推崇。在对时政、对社会的认识上，杜甫当时是远远赶不上李白的。但是这对于他们的友谊却无关紧要。杜甫初一见到李白，就被李白的风采吸引住了。李白的游侠与求仙访道的豪放气息，真挚而毫不矫饰的言谈，待朋友的真诚，斗酒诗百篇的文学天才，都深深地打动着杜甫。李白的这种风采，杜甫曾经在高适、李邕的身上发现一二，但高适、李邕的风采却远远比不上李白。
杜甫与李白二人携手饱览了洛阳的山水，当地的许多名胜古迹都留下了二人的足迹，白马寺、龙门石窟、关羽庙等，还有洛水两岸的秀丽风景，都一一看过了。这还不满足，二人又一起约定到梁州（开封）、宋州一带寻仙访道。他们一起携手渡过波涛汹涌的黄河，到王屋山寻访道士华盖君，但此君已经死去，他们只好失望而返。
在秋季，他们和高适相遇了。三个朋友一起在山东单县一片大泽里呼鹰逐鹿，过着游猎的快乐生活。有时也在城市的酒楼里畅谈痛饮，在黄昏时走上单父的琴台。深秋的原野一派肃杀，景象凄清。他们北望没有边际的寒荒，一起谈论时政，这时就免不了对唐玄宗好大喜功发动边疆侵略战争感到无限担忧。这几年来，唐玄宗凭借强大的国力，在西方和北方的边疆上不断发动战争，攻吐蕃、破突厥、败契丹，人民的赋役日渐繁重，虽然眼前的社会极度繁荣，但战争的频繁严重影响了商耕，社会生产力迅速下降，使李白、杜甫这些有识之士都为国家深感忧虑。其中，李白的忧心更是交迫。
关于这段生活，杜甫在后来的《昔游》一诗中曾经提到过：“昔者与高李，晚登单父台，寒芜际碣石，万里风云来。桑柘叶如雨，飞藿去徘徊。清霜大泽东，禽兽有馀哀。”
随后，杜甫和李白一起入东蒙山访问道士元逸人。他们白天携手同行，醉时共被酣睡，友谊已经非常深厚了。他们纵情地谈笑，常常端着酒杯讨论文学上的问题。酒后也开些小的玩笑，比如有一天中午的时候，阳光很足。午饭后李白照例是找个凉快有风的地方敞开肚皮睡大觉，而杜甫呢，却到一处有山水的地方，找个干净的石头坐下，然后是看书吟诗。杜甫虽然是漫游，可一刻也没有忘记学习。李白一觉醒来，不见杜甫，四处寻找，好不容易找到杜甫，却见他在那里认认真真地读书吟诗呢！李白觉得杜甫的样子很憨厚有趣，于是很想取笑他，当即随口吟了首诗。
诗曰：“饭后山头逢杜甫，头戴笠子日卓午！借问因何太瘦生，从来只为作诗苦。”
虽然有点嘲讽的味道，但杜甫是不介意的，只是报之以一笑。可见他们的亲密关系，若是一般的友谊是不会如此放纵地开玩笑的。这种友谊久而弥坚，至死不渝。
他们还一同兴致勃勃地去访问了范十的隐居之所。他们都骑着马，但刚一出城就在荒坡上迷了路。李白不小心滚下马来，摔落在苍耳丛中，给扎得够呛，华贵的翠云裘上都沾满了苍耳，浑身就像一个刺猬似的。苍耳无论怎么拍打都弄不掉，李白也不在意，哈哈大笑着继续往前赶路。到了范家后，范十见李白这副狼狈相，大笑说都认不出李白是谁了。李白却不以为意，还脱下裘衣，将苍耳摘了下来，让范十当作食物煮了吃。范十以乡野里的粗茶淡饭招待李杜二人，李白吃喝得很痛快，说他吃腻了山珍海味，这一席很对他的胃口。可见李白对宫廷生活的厌倦，宁愿过乡野粗茶淡饭的自由生活，像他所推崇并赞赏的屈原那样。
关于这段寻访隐士的求仙访道生活，杜甫在诗歌里有记载。其《与李十二白同寻范十隐居》诗云：“李侯有佳句，往往似阴铿。余亦东蒙客，怜君如弟兄。醉眠秋共被，携手日同行。更想幽期处，还寻北郭生。入门高兴发，侍立小童清。落景闻寒杵，屯云对古城。向来吟橘颂，谁与讨莼羹？不愿论簪笏，悠悠沧海情。”
很快在一起就漫游了三个多月，快意的日子真是短暂啊！由于李白要重游江东，杜甫也要西去长安求取功名，两个人最终在兖州城东的石门分手了，他们离别之情依依。在山东曲阜县东北的石门山，李白等人设宴为杜甫饯行。分离之时，都不知何时能重聚首，彼此都难舍难分，心里惆怅万分。望着秋波渺渺的泗水，海天辉映的徂莱山，想到各奔东西，良辰美景转眼随车远去，不觉都痛饮了最后一杯酒，道声珍重。李白一时因惆怅而诗兴大发，拿起笔来，挥毫泼墨，写下了一首送别杜甫的诗歌《鲁郡东石门送杜二甫》：
醉别复几日，登临遍池台。何时石门路，重有金樽开？
秋波落泗水，海色明徂徕。飞蓬各自远，且尽手中杯！
这是与杜甫分别时的赠诗，这首诗感情真挚深厚，可见这时他们间的友谊之深。
杜甫骑着马，一路吟着这首诗，渐渐消失在远方，消失在李白的视线里。二人从此永远没有再见面。
但在分别很久之后，李白还想念着杜甫，不久又有《沙丘城下寄杜甫》一诗。其诗云：“我来竟何事？高卧沙丘城。城边有古树，日夕连秋声。鲁酒不可醉，齐歌空复情。思君若汶水，浩荡寄南征。”可见李白确实很是思念杜甫。从李白对杜甫的友谊，可以看出他对于杜甫这个淳朴的天才诗人是寄予了很多感情与期望的。
杜甫与李白在一起相聚的时间约三月之久，虽然很短暂，但友谊却是恒久的。他们二人的相遇相知，成为中国古代文学史上的佳话。
从他们的交往可以看出，杜甫是真心爱戴李白的。杜甫本身对于求仙访道的生活，并没有多少兴趣。但为了李白，他屈从了自己的意愿，跟随并陪伴李白千里迢迢地求仙访道，甚至最后自己也喜欢上了李白那种游侠生活。这是爱屋及乌的原因，由此可见杜甫对李白的真诚之心。
杜甫对李白的真情并不是盲目的，而是建立在对其才华的赞赏与人格的称颂之上。他此后虽然没有再见到李白，但终身都不忘李白，无论是困居长安，或是在秦州的客舍，或是在成都或夔州，都有怀念李白的诗文，称颂李白的人格与诗文的魅力。而且这种思念随着时间的久远愈来愈浓烈，如千年美酒般放射出亘古而悠远的芳香。
杜甫对李白的思念如江河日月一般恒久流长，他赞赏李白的诗文，赞赏李白的人格，赞赏他的气魄。他把李白推崇到了极致，对他的思念也到了极致。在《春日忆李白》中赞赏李白：“白也诗无敌，飘然思不群……何时一樽酒，重与细论文？”既赞赏李白的才华，又深情地怀念他们共同走过的日子。在《送孔巢父谢病归游江东，兼呈李白》中让朋友代问李白时写道：“南寻禹穴见李白，道甫问讯今何如？”这是让人代他向李白问好！在安史之乱后流寓秦州时写《梦李白二首》，写道：“死别已吞声，生别常恻恻。江南瘴疠地，逐客无消息。故人入我梦，明我长相忆。君今在罗网，何以有羽翼。”这时李白由于支持永王李璘的军事行动，被流放夜郎，杜甫怀着对李白的生死不渝的兄弟般友谊和他们共同的不幸遭遇，写了这首感人肺腑的诗，其沉痛的心情和为李白鸣不平的忧愤之情溢于诗中。在回忆的第二首诗中，杜甫饱含深情地写道：“冠盖满京华，诗人独憔悴。”这为李白抱不平的诗句，成为千古文豪遭遇不平待遇共同发出的悲歌。在秦州时还写诗说李白：“笔落惊风雨，诗成泣鬼神。”这是对李白诗歌的神力的最高赞誉，说李白的诗歌感天动地。也就是在李白遭遇永王连坐之罪后，面对世人对李白的责难，惟有杜甫以诗来为他辩解。“世人皆欲杀，我意独怜才。敏捷诗千首，飘零酒一杯。”在《天末怀李白》中，杜甫写道：“文章憎命达，魑魅喜人过。”这不但是李白的遭遇，而且是古往今来一切伟大文豪的普遍遭遇，屈原、司马迁、陶渊明、曹植等都是明证。
古人云：“规我过者为益友，偏私我者为小人。”作为李白的好友，杜甫对李白并不只是一味地推崇，对于李白的错误之处，杜甫也能写诗直言相劝。例如李白与杜甫一同在兖州时，杜甫曾经写诗赠李白，其中就有：“痛饮狂歌空度日，飞扬跋扈为谁雄。”这是对李白豪放而目中无人的好言规劝。希望他不要太任性，应该收敛些。这说明杜甫作为李白的挚友，对李白的人生是负责任的，不是那种吹嘘拍马以求利益的朋友，是那种真正为对方前途命运而忧郁的挚友。
杜甫对李白是真心推崇并维护的。李白的一生是一个悲剧，这个悲剧在于他卓尔不群，怀天才而不遇。在他同时代的人中，这个悲剧或许只有杜甫看得最清楚，也最能理解，最同情李白。当然，杜甫也并不是一开始就认识到这个悲剧的，至少在他们交游的时候还没有认识到。但在李白活着的时候，杜甫是真正最关心他也是最理解他的人，是为了挽救和维护李白的天才名誉而奋起抗争、不顾世人的冷眼的人。这一切，李白或许意识不到。但杜甫以他所留下的许多怀念李白的千古不朽的诗歌，向世人展示了李白的遭遇、天才、伟大人格之间的强烈悲剧，引起了后世的深思。能够对李白理解与推崇达到这样的高度，除了表明杜甫对待友谊的真诚态度之外，也表明杜甫自己本身是与李白一样卓越的伟大人物。杜甫后来也经历了像李白那样的放逐的命运，这使杜甫在精神上更加理解李白，接近李白的内心世界。所谓“英雄所见略同”，即只有同样卓越的人物才能以同样的深度去理解英雄人物的思想、感情、所作所为等。因为这些英雄人物都有着类似的遭遇和经历，所以英雄之间才能惺惺相惜。杜甫就是在李白所处的时代中，与李白惺惺相惜的人。
以一颗真心对待朋友，既推崇他的人格与才华，又能一针见血地规劝朋友，这是一种难得的贤德。在对待朋友上，杜甫就是这样一个贤德之人，不但对待天才诗人李白如此，就是对待其他的朋友，如高适、严武、郑虔等人，也都如此。