Nel 1762, all'età di ventiquattro anni, Beccaria pubblica la sua prima opera, "colle stampe di Lucca", alcune osservazioni intitolate Del disordine e de' rimedii delle monete nello Stato di Milano, che ha il merito soprattutto di farlo conoscere al mondo intellettuale milanese; nell'opera mira a mettere a nudo i difetti del sistema di monetazione allora in vigore e a prospettare qualche soluzione per correggerne i difetti, insistendo sul principio che non occorre alterare il valore delle monete, calcolabile in base alla quantità di oro posseduta dallo Stato e non in base anche alla quantità di lega aurea che veniva utilizzata per coniare le monete stesse.
        L'opuscolo dà origine a una piccola controversia, animata dal marchese Carpani, che dà alle stampe Una risposta ad un amico sopra le monete, ancor prima che l'opuscolo uscisse, tanto che al Beccaria arriva la censura che ne impedisce la pubblicazione entro i confini dello Stato Milanese, per cui viene pubblicato, come abbiamo detto, nel mese di luglio a Lucca nella tipografia di Vincenzo Giuntini. Alle contestazioni del marchese Carpani rispondono i due Verri, ALessandro con un'ironica Riflessione in punto di ragione sopra il Libro dei disordini e dei rimedii delle monete dello Stato, e Pietro con un volumetto edito a Lugano intitolato Gran Zoroastro, ossia astrologiche osservazioni sui principii della scienza monetaria in soccorso della Risposta ad un amico. Dopo la pubblicazione resta un dato storico: dal 1763 in Lombardia quella riforma monetaria che verrà portata a compimento nel 1778 sotto la guida dello stesso Beccaria.

        Nel 1763, esortato dai fratelli Verri comincia ad interessarsi di problemi sociali e giudiziari, in special modo delle condizioni della giurisdizione penale del tempo e dei metodi dell'inquisizione criminale delle torture, di cui nulla conosceva, ma che Alessandro Verri conosceva bene, in quanto protettore dei carcerati, e a raccogliere le sue impressioni per iscritto, che nel contempo venivano dibattute e approfondite nelle conversazioni con gli stessi Verri ed altri amici, come il Lambertenghi, che collaboreranno al "Caffè" e che fanno parte dell'Accademia dei Pugni, che lo stimolano e gli danno utili suggerimenti anche in ordine alla divisione degli argomenti. Dal marzo 1763 al gennaio 1764, per dieci mesi, durano le discussioni e i dibattiti non solo sulle idee ma anche sullo stile; il risultato è la pubblicazione del suo capolavoro, il trattato Dei delitti e delle pene, che esce nel 1764 a Livorno, coi tipi del signor Aubert, che aveva stampato le Meditazioni sulla felicità di Pietro Verri. L'opera ottiene subito un grande successo in Toscana, tanto che la prima edizione, uscita in giugno, viene esaurita in soli tre mesi, e ad agosto non se ne trova in giro più una copia, ancor prima che se ne sentisse parlare nei circoli culturali di Milano. Era ciò che Beccaria e i Verri aspettavano: dopo gli applausi della Toscana, anche in Milano l'opera, che pur conteneva una certa pericolosità per le idee progressiste e di condanna della pena di morte, non avrebbe potuto raccogliere dissensi

        Lo straordinario successo dell'opera, mette l'autore in una situazione difficile, dato il suo carattere schivo e fondamentalmente debole, durante la quale gli furono di grande aiuto i fratelli Verri, che intervennero in suo favore con uno scritto contro le accuse che gli erano state lanciate, in particolar modo di offesa alla religione e di mancanza del rispetto che è dovuto all'autorità del principe, che gli erano state rivolte dal padre vallombrosano Ferdinando Facchinei, che aveva ricevuto "dal Consiglio dei Dieci a Venezia l'incarico di combattere con un apposito scritto le dottrine di Cesare Beccaria, specialmente in riguardo all'abolizione della tortura e della pena di morte. Ed il monaco compose alcune scipitissime sue note e osservazioni, a cui Beccaria ebbe a rispondere subitamente nell'ottobre di quell'anno".
        In questo periodo collabora attivamente anche con la pubblicazione di molti articoli la rivista "Il Caffè", che comincia le sue pubblicazioni nel giugno 1764 uscendo con una cadenza di dieci giorni e durerà fino al maggio 1766: due anni ricchi di animazione culturale e di contributi originali di idee. La rivista viene così chiamata perché si finge di trascrivere le conversazioni, le discussioni e i racconti che venivano narrati in una bottega da caffè, di proprietà di una certo Demetrio, un greco saggio e di intelligenza pronta che si era trasferito a Milano. Nell'editoriale così scrive il Verri a nome di Demetrio: "in essa bottega chi vuol leggere trova sempre i fogli di novelle politiche... in essa bottega chi vuol leggere trova per suo uso il Giornale Enciclopedico e l'Estratto della Letteratura Europea e simili buone raccolte di novelle interessanti, le quali fanno che gli uomini che in prima erano romani, fiorentini, genovesi o lombardi, ora sieno tutti presso a poco europei; in essa bottega v'è di più un buon atlante, che decide le questioni che nascono nelle nuove politiche; in essa bottega per fine si radunano alcuni uomini, altri ragionevoli, altri irragionevoli, si discorre, si parla, si scherza, si sta sul serio; ed io, che per naturale inclinazione parlo poco, mi son compiaciuto di registrare tutte le scene interessanti che vi vedo accadere, e tutt'i discorsi che vi ascolto degni da registrarsi; e siccome mi trovo d'averne già messi in ordine vari, così li do alle stampe col titolo "Il Caffè", poiché appunto son nati in una bottega da caffè". I primi articoli del Beccaria riguardano un frammento sulla natura dello stile, un discorso sulle opere periodiche (che verrà tradotto e riprodotto a Parigi nel tomo VIII della Gazzetta letteraria), un altro sui piaceri dell'immaginazione. Con la nomina di Pietro Verri nel consiglio supremo di economia, "Il caffè" chiude i battenti in concomitanza col viaggio di Alessandro Verri e dello stesso Beccaria a Parigi.
Intanto col susseguirsi delle edizioni, l'opera comincia ad ottenere anche il plauso dei filosofi e dei giuristi stranieri, come D'Alembert e il Duca di Wurtemberg, che gli scrivono lettere piene di lodi. Nel 1766 l'abate André Morellet, nato a Lione nel 1727 e celebre a Parigi come polemista e scrittore di vivissimo ingegno, traduce l'opera in francese e la divulga fra gli intellettuali parigini insieme al D'Alembert, che invitano il Beccaria a Parigi, viaggio che viene effettuato in quello stesso anno in compagnia di Alessandro Verri.
        Ma il viaggio si risolve in un mezzo disastro per il Nostro autore per il suo carattere schivo e irresoluto, talvolta pauroso delle novità, e soprattutto per la sua profonda gelosia nei confronti della moglie, colla quale da un po' di tempo i rapporti si erano andati raffreddando per il carattere alquanto allegro e leggero della donna, che cominciò a frequentare i salotti milanesi e forse anche a tradire l'amore per Cesare. A proposito della presenza a Parigi di Beccaria, così scrive il Morellet nelle sue memorie:

        Il ritorno in Italia coincide con un raffreddamento dei suoi rapporti con l'amico Pietro Verri, a torto o a ragione, accusato di insidiare la moglie Teresa, secondo le maldicenze e i pettegolezzi dell'epoca, di cui parla lo stesso Verri in una sua lettera del 13 marzo 1767 al fratello Alessandro, lamentando un'accusa a suo dire senza fondamento.

        Nel 1767 Caterina II di Russia lo invita a Mosca, e Cesare ci sarebbe andato, se la moglie e la famiglia non lo avessero trattenuto.
        Con un dispaccio del 22 dicembre 1768 gli viene accordata una cattedra di scienze ed economia politica nelle Scuole palatine di Milano, dove viene istituita apposta per lui, dal principe Kaunitz governatore austriaco dello Stato, anche per evitare che accettasse incarichi fuori dallo Stato, appunto una cattedra di "scienze camerali". Il corso comincia il 9 gennaio 1769 e dura fino all'aprile 1771, quando Maria Teresa con un decreto lo nomina Consigliere del Supremo Consiglio di Economia, soppresso il quale diviene membro del Magistrato politico camerale, Magistrato Provinciale per la Zecca e Membro della delegazione per la riforma delle monete. Le lezioni sarano pubblicate postume nel 1804 col titolo di Elementi di Economia Pubblica, nelle quali pone a fondamento della ricchezza l'agricoltura, auspica la libertà di commercio, non negando tuttavia l'esigenza di un certo protezionismo, scrivendo nel contempo alcune relazioni che hanno per temi I pesi e le misure, lo Svincolo delle arti, la abolizione della tassa mercimoniale, colle quali anticipa alcuni princìpi economici che saranno dello Smith e di Ricardo e preluderanno al moderno concetto di Marx del plusvalore.
        Nel frattempo nel 1770 pubblica a Milano nella stamperia Galeazzi un opuscolo contenente la prima parte delle sue ricerche sullo stile col titolo Ricerche intorno alla natura dello stile
Il 14 marzo 1774, muore Teresa, e dopo soli 82 giorni di vedovanza, scandalizzando la società milanese, forse per provvedere meglio alle due figlie ancora troppo giovani, sposa Anna dei conti Barnaba Barbò, dalla quale ebbe un figlio, Giulio, con cui si estingue il casato dei Marchesi Beccaria.
        Nel 1766 fu invitato a Parigi, dove venne accolto da trionfatore e conobbe il Morellet che aveva tradotto in francese la sua opera, il Diderot, il D'Alambert e il Barone d'Olbach. Ma lontano da Milano e dalla moglie si sentiva sperduto, per cui decise di rientrare nella sua città nel dicembre dello stesso anno, oggetto delle frecciate talvolta ironiche e velenose sia di Pietro Verri, che lo aveva accompagnato nel viaggio e lo aveva sempre sostenuto e incoraggiato, sia degli intellettuali parigini.
        Tornato a Milano e staccatosi dai Verri, gli viene affidata nel 1768 la cattedra di Economia alle Scuole Palatine di Milano. Le sue lezioni furono raccolte dopo la morte negli "Elementi di Economia pubblica". Nel 1770 appaiono le "Ricerche intorno alla natura dello stile", dove propugna la ricerca dell'essenza dell'arte piuttosto che delle norme stilistiche. Nel 1791 viene chiamato a far parte della giunta per la riforma del sistema giudiziario civile e criminale.

        Il 28 novembre 1794, diciotto mesi prima che Bonaparte penetrasse in Milano col suo esercito, cesare Beccaria moriva nella sua abitazione per un colpo apoplettico a seguito di una indigestione. Fu sepolto in una fossa comune del cimitero di San Gregorio, fuori di porta Orientale, per cui da allora si persero anche le sue ossa. Il Verro e il poeta Fantoni proposero di innalzargli un monumento a spese pubbliche, ma le difficoltà del momento storico impedirono che venisse realizzato. Solo il 19 marzo 1871 Milano, a nome della nazione italiana, gli farà erigere un monumento, opera dello scultore Grandi, dopo che il ginnasio-liceo Sant'Alessandro nel 1865 gli fece erigere un busto di marmo a spese degli studenti sotto i portici dello stesso ginnasio vicino alla porta d'ingresso.