Посвятив себя всецело познанию мира, Демокрит провел молодые годы в путешествиях, ища мудрости в Персии, Вавилоне, Египте (на что ушли все оставленные ему отцом деньги), а вторую половину своей долгой жизни — в занятиях науками, за писанием сочинений в своем маленьком садике в Абдерах. Пока, как рассказывает легенда, решил сам положить предел своей жизни, может быть, утомившись наконец от почти что столетнего поиска истины. Восходя своим мощным разумом к крайним пределам Вселенной, проникая умственным взором в ее скрытые от обычных людей закономерности, он не мог относиться достаточно серьезно к делам и житейским заботам сограждан, поступки которых к тому же все больше казались ему совершенно несообразными с их истинными возможностями. То, что философ видел вокруг себя, не представлялось ему особенно достойным внимания, он на все отвечал непонятной согражданам улыбкой (улыбкой человека, которого не переставало удивлять невероятное сходство явлений, происходящих как в космосе, так и в человеческом муравейнике здесь, на Земле) и за это был прозван Смеющимся философом. И понадобилось время, чтобы жители города Абдеры поняли наконец, что необычность их странного земляка есть не что иное, как гениальность. Но до этого, как пишут античные авторы, Демокрит был предан суду «за то, что он истратил унаследованное от отца имущество», — истратил не на дело (впрочем, судьи оправдали философа после того, как он прочитал им свои сочинения «Великий диакосмос» и «О том, что после смерти»), а также подвергнут медицинскому обследованию, чтобы выяснить, в своем ли он уме. Для этого в Абдеры был приглашен сам Гиппократ, обыватели остались посрамлены, а между знаменитым врачом и возмущавшим своими странностями мыслителем завязалась вошедшая в анналы истории дружба.
Самого Демокрита, видимо, нимало не беспокоило мнение о нем ни соотечественников, ни кичащихся своей образованностью афинян. Как и другим гениальным людям, ему было дано осознание собственной значимости, и он мог с полным правом писать о себе: «Я зашел дальше всех моих современников, я расширил мои исследования далее, чем всякий другой, я видел больше стран и земель и слушал больше ученых людей; в слагании мнений, сопровождаемых доказательствами, никто не превзошел меня, даже египетские землемеры; так же, как имел все основания Фукидид считать свой исторический труд достоянием вечности, а Платон — называть своих последователей «богоподобпым потомством достославного отца».
В то время, как до Демокрита, по словам Аристотеля, «никто не высказал ничего, кроме самого поверхностного, о процессе роста и изменения», Демокрит стремился выявить тот главный закон, согласно которому все эти изменения происходят, и те первоэлементы, из которых состоит все сущее. Считается, что он был учеником милетянина Левкиппа, покинувшего отечество после захвата Малой Азии персами и окончившего свои дни в Абдерах. Этот малоизвестный философ (некоторые из античных авторов вообще сомневались в его существовании), немногочисленные писания которого растворились, по-видимому, в обширном наследии его гениального ученика, первым высказал мнение о том, что в основе всего существующего лежат мельчайшие неделимые первотела — атомы и что «ничто не происходит беспричинно; все вызывается причиной или необходимостью». Развивая дальше эту мысль в своих сочинениях, поражавших и много веков спустя вдохновенным, образным языком и каким-то провидческим пафосом, Демокрит создал гигантскую модель мироздания — вечного и бесконечного Космоса, начало которого «суть атомы и пустота»: «Миры бесконечны и подвержены возникновению и разрушению. Ничто не возникает из несуществующего и не разрушается в несуществующее. Атомы тоже бесконечны по величине и количеству, они вихрем несутся во Вселенной и этим порождают все сложное». Он утверждал, что и душа материальна и состоит из круглых, более, чем прочие, подвижных атомов. Вследствие изменения формы, сочетания и положения атомов возникает все существующее в природе, развитие которой определяет не какая-то божественная сила (и тем более не привычные олимпийские боги), но присущие самой природе закономерности.