时间到了1838年8月，老恩格斯终于下定了决心，让恩格斯到不来梅去工作，他认为乌塔河谷的“气候”对恩格斯的性格的形成是有害的，让他到离家很远的地方去工作，同不认识的人在一起，在别的公司里服务，会改变他那种桀骜不驯的性格。然而，老恩格斯的算计又错了。在不来梅期间，恩格斯经历了深刻的思想斗争，摆脱了从家庭、学校和社会所受到的宗教影响，逐渐成为无神论者，并对圣经和宗教进行了批判。
不来梅位于威悉尼河下游，离北海不远。这是一个繁华的资本主义商业城市，是德国最大的商港之一。不来梅虽然也流行虔诚主义宗教，但比起乌培河谷毕竟要开明得多，因为这里享有政治自治权，有比较多的出版自由。在这里，可以看到来自德国各地和欧洲各国的报刊书籍，以及剧院里上演的莎士比亚和席勒的名剧，歌剧院里演奏的德国作曲家贝多芬和奥地利作曲家莫扎特的乐章。这里从经济生活到精神生活都表现出明显的资本主义色彩。
恩格斯在他父亲的朋友洛伊波德的贸易公司中当办事员。洛伊波德是一个大出口商，又是萨克森国王派驻不来梅的领事。他的贸易公司与欧美各国都有商务联系。恩格斯每天抄写商务票据，去邮局收发信函，去海关装卸货箱，经常接触欧美各国的商人、店员和水手，使他开阔了眼界，增长了见识。收发各种文字的信函单据，也有利于他学习和掌握多种外语。繁忙的商业事务要求办事迅速、及时、准确，对恩格斯养成细致、敏捷、有条不紊的工作作风很有好处。
父亲把恩格斯安排在圣马丁教堂牧师特雷维拉努斯家中住宿。清晨，东方刚刚露出晨曦，恩格斯就坐在教堂花园的长凳上读书了。这里阳光明媚，景色宜人，恩格斯非常喜欢这里的环境。
到不来梅不久，恩格斯就开始对乌培河谷时期的信仰产生怀疑。因为无论是乌培河谷还是不来梅，都盛行虔诚主义，那些有钱有势的达官巨贾，以拯救世人的上帝的奴仆、真正的虔诚主义者的面目出现，但并不妨碍他们对广大劳动人民进行残酷的剥削和压迫。同乌培河谷一样，虔诚主义成了他们掩盖剥削罪恶的假面具。活生生的现实，使恩格斯逐渐认识到，基督教本质上是为少数人的利益服务的，所谓拯救人类的说教，完全是欺人之谈。所以，从1839年春天开始，恩格斯在《德意志电讽》、《德国科学和艺术年鉴》以及《雅典神殿》、《知识界晨报》、《知识界午夜报》等报刊上，登载了署名奥斯渥特的论文和诗歌。这个默默无闻的作者，通过大量实际材料，揭露了资本主义制度的剥削罪恶和虔诚主义的伪善面目，引起了社会的重视。但很少有人知道，奥斯渥特是恩格斯的笔名。
恩格斯指出，在乌培河谷这个德国资本主义最发达的地方，资本主义弊病也最触目惊心。每天清晨，一群群织染工人和码头工人从草棚、马厩和楼道里爬起来，拖着沉重的步子向烟灰弥漫的工厂、码头走去。他们起早摸黑忙个不停，一个星期的工资只够买50公斤土豆。还有一大群衣衫褴褛的孩子，最小的才6岁，也在匆匆赶路。不过，他们不是去上学，而是去做工。这些童工每天要干十二三个小时的活，工资只有成年人的一半。他们苍白的脸上带有浮肿，眼睛里露出一缕缕血丝。“只要过上三年这样的生活，就会在肉体上和精神上把他们葬送掉，……梅毒和肺病蔓延到难以置信的地步，……5个人中就会有3个人因肺结核死去，……光在爱北菲特一个地方，2500个学龄儿童就有1200人不能上学。……而虔诚派教徒们却说，只有少数被挑选出来的人，才能得到上帝的宽恕，这是出于仁慈，而没有信仰的人要得到上帝的宽恕是不可能的……”
恩格斯从小生活在一个宗教统治森严的环境里。他刚出生不久，父母就把他送到教堂里受洗礼，从开始懂事的时候起，父亲、老师和牧师就在他幼小而纯洁的心灵中灌输宗教迷信的毒汁。17岁那年恩格斯还在教堂里行了坚信礼，牧师领着他默诵这样一句宗教箴言：“忘掉那以往的一切，求取那未来的东西，我要努力前进，实现上帝赋予基督的神圣使命。”这句话当时也曾使他激动万分，他天真地幻想上帝能把人类从痛苦的深渊中拯救出来。
现实生活的教育，使恩格斯逐步地怀疑宗教，不相信宗教；但是促使他同宗教决裂，并揭露宗教愚弄人民大众的虚伪面目的是科学知识。1839年5月，克鲁马赫尔牧师在不来梅讲道，宣称天地日月为上帝所造，遵照上帝的旨意，日、月、星、辰都围绕着地球旋转。恩格斯气愤地说，克鲁马赫尔之流宣扬早在300多年前被哥白尼驳倒并早已被科学实践证明的荒谬的“地球中心说”，居然还宣称虔诚主义并不是要把人们拉回到中世纪去，这才是真正的丑事！科学的真理有力地帮助他摆脱宗教偏见的束缚。
在不来梅，恩格斯大量阅读了科学著作，他获得的科学知识越多，就越感到圣经的内容矛盾重重，宗教是愚昧劳苦人民的精神鸦片。为了发展科学，为了解放人民，就必须揭穿宗教的伪善面目。他翻译发表了西班牙诗人曼努埃尔的《咏印刷术的发明》，指出人类的智慧早已冲破宗教的禁锢，环绕宇宙展翅飞翔。
哥白尼飞上星光灿烂的苍穹，
那儿曾一度充满稠密的以太，
他透过无垠的太空，
观察那把光明带给我们的最耀眼的星球。
伽利略感觉到地球在脚下转动，
惊惶失措的罗马，
却把他投入牢笼。
但地球一如既往地飞行，
不知疲劳，
在无边的宇宙大海中飘浮，
光辉灿烂的诸天体同在一起，
在火光中不停地飞翔。
这时又来了牛顿的敏捷精灵，
紧跟着它们，
他指出他描绘的运动永远循环不停。
恩格斯对维护宗教而牺牲科学的言行十分气愤。《圣经》中有这样一个故事：上帝因世人行恶，降下滔天洪水淹没大地，只有诺亚事先得到上帝的启示，造了一艘方舟避难，人类才没有灭迹。恩格斯说，如果某个地质学家讲，地球上的化石证明了曾经发过一次洪水，这个结论对《圣经》有用，教会就允许这个说法存在；相反，如果地质学家通过许多化石证明在不同时期、不同的地区都出现过洪水泛滥，与《圣经》里的洪水传说不一致，那么这个地质学家就要受到教会的谴责以至迫害。这样做难道正当吗？
在恩格斯抛弃宗教信仰，揭露宗教伪善过程中，大卫·施特劳斯的《耶稣传》起了重大作用。施特劳斯是一个青年黑格尔分子，他力图从黑格尔的哲学中得出无神论的结论。黑格尔认为宗教是“绝对精神”发展到一定阶段的产物，施特劳斯从这一点出发，认为宗教是“绝对精神”发展到“人类精神”的某一阶段的产物。他说，圣经起源于神话传说，耶稣不是神，而是一个普通的人，关于耶稣的许多传说一代一代传下去，附加了许多神奇的内容，就成了《福音书》。他的结论是，《圣经》中关于耶稣的神话和传说是早期基督教团体无意识的集体创作的结果。施特劳斯就这样巧妙地撕去了耶稣身上那件“上帝的儿子”的神圣的外衣，推翻了《圣经》是“上帝的启示”的传统说法。
施特劳斯对宗教起源的这种解释并不科学，但对恩格斯来说，却是一个极大的启发。恩格斯通过施特劳斯又接触了黑格尔哲学，为了彻底批判宗教，必然使他对黑格尔哲学产生强烈的兴趣。他一连几个星期，每天夜里精心研读黑格尔的《哲学史讲演录》，还阅读了康德和费希特的著作。黑格尔关于一切事物都在运动、发展、变化的思想紧紧地抓住了他，他觉得黑格尔把自己心里要说的话都说出来了：“敢于探索真理，相信精神的力量，这是哲学的首要条件。人，因为具有思维能力，理所当然地可以把自己看做是万物之灵，他只是还不能充分地认识到这种思维能力的重要作用和力量罢了。有了这样的信念，他对自己尚未认识的事物就不会觉得难于接近，不易弄懂。只要你以锲而不舍的精神刻苦钻研，就能揭开宇宙本质的奥秘；它的博大和精深就会显现在你的面前，并给你带来乐趣。”
黑格尔是德国古典哲学的主要代表，他集以往哲学发展的大成，创立了一个庞大的客观唯心主义哲学体系。他认为精神是第一性的，自然界是第二性的；在自然界和人类社会存在之前就已经存在的“宇宙精神”或“绝对观念”是一切事物的源泉，自然的、社会的以及人的思维现象，都是“绝对观念”的表现。在黑格尔哲学中，包含着辩证法这个“合理的内核”，他是哲学史上第一个全面地、有意识地叙述辩证法一般运动形式的哲学家，第一次“把整个自然的、历史的和精神的世界描绘成一个过程，即把它描写为处在不断的运动、变化、转变和发展中，并企图揭示这种运动和发展的内在联系”。
在政治上，黑格尔是保守的。他认为普鲁士国家是世界历史发展的顶峰。在这个“理性的楷模”的国家里，一切问题都可以不通过革命而逐渐解决。他在《法哲学》的序言中所提出的著名的原理，“凡是合乎理性的东西都是现实的，凡是现实的东西都是合乎理性的”，可以被用来为普鲁士专制制度的一切反动措施作辩护。
但是，黑格尔的辩证法，本质上是革命的。黑格尔哲学的真实意义，在于“它永远结束了以人的思维和行动的一切结果具有最终性质的看法”。他关于合理性和现实性的论述，包含着革命的思想，因为，按照黑格尔的思维方法的一切规则，凡是现实的都是合理的命题，就变为另一个命题：凡是现存的，都是应当灭亡的。德国民主革命派利用黑格尔辩证法的革命性质，作为反对普鲁士封建专制制度的武器。
恩格斯在研究黑格尔哲学，参加青年黑格尔派的活动以前，曾经接触过青年德意志派。恩格斯曾为青年德意志派的机关刊物《每日电讯》撰写过许多出色的政治文章。但他对青年德意志派这个思想上不成熟、政治上不坚定的小资产阶级文学团体持批判态度，指出这一伙人“想把我们的这一时代写就成为一个具有‘各种精神状态和各种微妙的相互关系’的时代，换句话说，就是要描写一些不存在的事物，并把这称之为‘精神状态’，或者美其名曰‘微妙的相互关系’”。恩格斯与他们分裂的原因是《每日电讯》的主编企图限制和束缚政治上越来越坚定、思想上越来越成熟的恩格斯，他删掉了恩格斯文章中针对封建反动派和宗教虔诚主义的“尖刻”内容，甚至还用小资产阶级畏首畏尾的模糊观点“改写”恩格斯鲜明、锋利、击中要害的部分。
恩格斯像当时为数不多的年轻革命者一样，冒着风险走进黑格尔哲学的迷宫，发现了深藏在沉默的山底的熠熠生辉的珍宝，感到无限的幸福。他满怀激情地写道：“当黑格尔这位了不起的哲学家的神的观念，19世纪最宏伟的思想，第一次呈现在我们的面前的时候，一阵幸福的冲击在我身上掠过，宛如从晴空飘来的一阵清新的海风吹拂在我身上；思辨哲学的深邃，宛如无底的大海展现在我面前，使那穷根究底的视线，怎么也无法从海上移开。”在已经分裂的黑格尔派中，恩格斯态度鲜明地拥护青年黑格尔派。他指出，老年黑格尔派，虽然也自称是黑格尔的忠实信徒，但他们打着黑格尔的旗号，却竭力用基督教的教义来神化黑格尔哲学，这些人对黑格尔哲学的损害比那些公开反对黑格尔的人还要严重。恩格斯认为青年黑格尔派是从黑格尔的哲学体系中生长出来的新的幼芽，他们使黑格尔哲学适合于为争取自由而斗争的新的时代精神。
青年黑格尔派虽然在资产阶级民主革命运动的初期起过一定的进步作用，但是德国资产阶级的软弱性和反动性，在这个代表资产阶级的派别身上有着鲜明的表现。他们在哲学上坚持唯心主义，宣扬“精神创造众生”；在政治上美化普鲁士王朝，散布对新上台的普鲁士国王的幻想，鼓吹与封建统治阶级妥协。正当德国资产阶级革命日益迫近的时候，青年黑格尔派却动摇、后退，因此，恩格斯逐渐与青年黑格尔派拉开距离，转向唯物主义。
1841年，唯物主义哲学家路德维希·费尔巴哈的主要著作《基督教的本质》出版了。恩格斯认真研究了这部著作，受到深刻的影响。
费尔巴哈指出，自然界是不依赖任何哲学而存在的，在自然界和人之外不存在任何东西，不是上帝创造了人，而是人按照自己的形象创造了上帝，上帝不过是人的本质的虚幻反映，上帝的本质就是人的本质，这些深刻的见解，拨开了笼罩着黑格尔唯心主义的迷雾，使恩格斯大受教益。他说，这部著作的问世，“宛如光辉的、自由的古希腊意识从东方的晨曦中脱颖而出，一个新的黎明，一个世界历史的黎明正在出现。太阳升起来了。……我们从沉睡中醒来，压在我们胸口的梦魇消失了，我们揉揉眼睛，惊奇地环顾四周，一切都改变了。在此以前一直同我们格格不入的世界，像幽灵一样以它隐蔽的力量使我们担惊受怕的自然界——现在同我们是多么亲密，多么接近啊！在我们看来曾经像监狱一样的世界，现在显露了真实的形态，犹如我们大家——富人和穷人，贵族和平民都可以出入的宏伟的王宫”。许多年以后，恩格斯在回忆这段历史时写道：“这部书的解放作用，只有亲身体验过的人才能想象得到。那时大家都很兴奋，我们一时都成为费尔巴哈派了。”从此，恩格斯从黑格尔唯心主义转向唯物主义，同仍然坚持唯心主义的青年黑格尔派分道扬镳。
通过对黑格尔、费尔巴哈哲学的研究，恩格斯深深地感到哲学对青年的成长有十分重要的意义。他认为，社会的未来比任何时候都更多地依靠正在成长着的青年一代，他们必须解决越来越发展的矛盾。应该让青年走自己的路，他们会在斗争中找到自己的道路的。要做到这一点，必须抛弃因循守旧的庸俗习气和陈腐的传统观念，掌握新的哲学。在恩格斯看来，“新的哲学是青年的试金石”，青年人应该以巨大的热情，顽强的劳动去掌握新的哲学，武装自己的头脑。
用哲学头脑武装了的恩格斯对封建专制和虔诚主义宗教的虚伪本质看得越来越清楚了。他在1842年10月指出，冰冷的普鲁士官僚国家、监督制度，开动着的国家机器貌似强大，其实都不稳固，没根基；人民反对贵族特权，但贵族特权都得到国王的保护；人民痛恨教会盘剥，要求政教分离，但国王却顽强地力图重新把基督教直接灌输到国家里去，按照圣经道德的戒条制定国家法律。人民要求出版自由和代议制，难道反动派能长期压制吗？人民一旦争得这两样东西，普鲁士下一步将怎样发展呢？毫无疑问，下一步的发展将像上一世纪的法国发生的情况一样，用革命的风暴推翻封建王朝。这完全准确地击中了封建落后王朝的要害。
恩格斯在精心研究哲学的同时，还以巨大的热情和充沛的精力从事文学创作和文学研究。人民的痛苦、民族的灾难，激发起恩格斯旺盛的创作热情。他时常彻夜不眠，奋笔疾书。政论、通讯、游记、剧本、诗歌等各种文体，他都尝试过。在他的作品里，读者可以看到不来梅的工人、农民、店员、学生和商人，还有历史上的有识之士、神话传说中的英雄。他的政论文，思路明晰，逻辑严密，具有一股不可辩驳的力量。他的通讯和游记，笔调酣畅，细腻真实，像一幅幅色彩鲜明的油画。他的诗歌奔放激昂、富于哲理，像阵阵战鼓，使人们从昏睡中惊醒，从哀愁中奋起。
恩格斯在一首《黄昏》的诗的开头引用了英国进步诗人雷莱的诗句“明天定将到来”，表达了他对祖国前途的信心。在他看来，眼前的昏暗不过是黎明前的黑夜，曙光就在前头，光明终将到来：
西方霞光阑珊，
自由的曙光顷刻来到；
旭日东升，喷射着不灭的火焰，
黑夜正在消逝，带走了它的苦难。
那时，不仅在我们撒种的苗圃里，
鲜嫩的蓓蕾含苞欲放，
整个大地将为万紫千红的花园；
苍翠的草木把山河的面貌改装，
和平的棕榈树装饰着北国之乡，
爱情的玫瑰花插在受苦人身上，
茁壮的橡树移植在南方的海疆。
举起棍棒把暴君打倒，
谁能使他的国家重享和平，
就把橡树叶的桂冠戴在他的头上。
在不来梅期间，恩格斯广泛地阅读了德国和其他国家的文学作品，努力从不同时代、不同风格的作品中汲取文学营养，以加强自己作品的表现力。在德国古典作家的作品中，他特别欣赏歌德、席勒和莱辛的作品。他认为席勒的处女作《强盗》里表现出来的渴望自由的进步倾向，是对他那个奴性十足的时代的严厉警告；席勒作品中青年人豪放大胆和热爱自由的精神使他深受鼓舞。在恩格斯收到母亲送给他的生日礼物《歌德全集》后，爱不释手，反复吟诵，连连称赞说：“歌德真是个了不起的人！”歌德在《致青年诗人》中告诫青年作者，要面向生活，掌握广博的知识，不要脱离现实，陷入冥思苦想之中。恩格斯用歌德这些见解对照自己的诗作，作了坦率的自我批评，认为自己的那些作品简直谈不上有什么艺术价值。
总之，在不来梅期间，恩格斯的革命思想越来越激烈了，也越来越成熟了。对劳动人民痛苦生活的体察，对伟大哲学思想的研究以及文学水平、社会交往能力的提高，使恩格斯努力给自己找到了一条人生道路。他写道：
一股汹涌的洪流，
呼啸着独自奔出山谷，
松树在它面前轰然倒下，
它就这样给自己冲开一条大道；
我也将和这山洪一样，
给自己开辟一条道路。
的确，19岁的恩格斯，他虽然不能选择自己的出身，不能选择周围的环境，但是他可以选择自己前进的道路。