Это убеждение послужило для Милля основой его собственной научной и политической деятельности, снискавшей ему репутацию одного из основателей буржуазного реформизма, решительного противника консерватизма и реакции. Период между 1836 и 1848 годами оказался, пожалуй, самым плодотворным для научной, теоретической деятельности Милля. В этот период временно затихли страсти вокруг избирательной реформы, столь возбуждавшие ранее политическую активность Милля. С другой стороны, еще не разразилась революционная буря в Европе, заставившая Милля вновь обратиться к решению злободневных социальных проблем.
Служба в Ост-Индской компании оставляла время для научных занятий, и Милль воспользовался этими возможностями. Он отнюдь не пренебрегал своими обязанностями чиновника, принимая активное участие в решении разных вопросов, связанных с английским управлением Индией. Известно, что при разработке проекта реформы образования для Индии он решительно возражал против перевода всей системы образования на английский язык.
За эти годы Милль написал и опубликовал два своих фундаментальных произведения: «Система логики» и «Основы политической экономии». К написанию «Системы логики» он, можно сказать, готовился всю жизнь. Еще детские годы были посвящены штудированию курсов логики. В юности Милль непосредственно включился в дискуссии по проблемам эмпирической либо априорной природы общих понятий. Развитие эмпирической школы в европейской философии XVIII века предшествовало бурному расцвету экспериментального естествознания. Последним является метод сопутствующих изменений: «Всякое явление, изменяющееся определенным образом всякий раз, когда некоторым особым образом изменяется другое явление, есть либо причина, либо следствие этого явления, либо соединено с ним какою-либо причинною связью». Предположим, согласно одному из примеров Милля, что мы желаем установить характер воздействия Луны на Землю. Мы не в состоянии устранить Луну и после этого посмотреть, что произойдет с Землей. Но мы можем сопоставить лунный календарь с графиком приливов и отливов. В результате мы придем к заключению, что Луна в целом либо частично есть причина этих явлений. Последний метод Милля тесно связан с получившими в дальнейшем большое распространение в ряде наук способами регрессионного анализа.
В период работы над своей «Логикой» Милль познакомился с книгой французского философа Огюста Конта «Курс позитивной философии» (1842). Затем последовала переписка этих людей и их многолетние противоречивые отношения. Конт представлял собой тип философа-пророка, считавшего себя призванным дать миру новую религию, открыть человечеству глаза на его конечные цели.