Скоро ссылка завершилась, и Костомаров вернулся в Петербург. Там он занимался работой над историей Хмельницкого и дополнял новыми выписками из книг и рукописей Публичной библиотеки материалы для «внутреннего быта Древней России» — одной из первых книг в стране, посвященных этой тематике. Режим у него был насыщенный: «С декабря 1855 года я начал ходить в императорскую Публичную библиотеку, занимался печатными источниками в отделении Rossica и рукописями славянскими и польскими. Не проходило дня, в который бы я не сидел в библиотеке, отправляясь туда к десяти часам утра и возвращаясь вечером, обыкновенно в девять часов, если не посвящал вечера на посещение театра. На обед тратил я не более получаса, отправляясь из библиотеки в один из ближайших ресторанов. Так прошло до четырех месяцев. Я почти ни у кого не бывал и погрузился всецело в мир минувшего. Таким образом в этот период моей жизни я успел перечитать множество томов и брошюр по истории Малороссии при Богдане Хмельницком, пересмотрел несколько книг, польских рукописей и перебрал путешественников, писавших о России, из которых сделал себе отметки, относившиеся к чертам нравов и быта, подмеченным путешественниками. В марте 1856 года я отнес экземпляр истории Богдана Хмельницкого к цензору Фрейгангу, как вдруг неожиданно для меня услыхал от него, что при покойном государе состоялось секретное запрещение допускать мои сочинения к напечатанию». Пришлось идти объясняться с Дубельтом, тот запрет снял, книга была напечатана, хотя и пострадала от цензора… Мой «Богдан Хмельницкий», однако, прошел и поступил в распоряжение Краевского, издателя «Отечественных записок». В то же время я поместил статью о «Горе-Злосчастии» в «Современнике»: этот памятник великорусской поэзии XVII века нашел буквально на его глазах в одном из погодинских сборников А. Н. Пыпин.
Костомаров вернулся в Саратов и стал приводить в порядок собранные в Публичной библиотеке выписки о внутренней истории Древней Руси, занимался описанием саратовского края, народными малоросскими песнями. Опубликовал он и свои собственные сочинения на этом языке под юношеским еще псевдонимом Иеремия Галка. После коронации нового императора был издан высочайший манифест, освободивший историка от надзора. И первое, что сделал Костомаров: отправился в заграничное путешествие, объездив практически все континентальные европейские страны. Вернувшись в Саратов, он снова окунулся в воды истории: писал очерк домашнего быта и нравов великорусского народа, затем — «Бунт Стеньки Разина», а в августе 1858 года к нему приехал губернский предводитель дворянства князь Владимир Алексеевич Щербатов и стал уговаривать «от имени саратовского дворянства взять временно место делопроизводителя в предполагавшемся тогда губернском комитете по улучшению быта крестьян». Комитет должен был выработать условия освобождения крестьян.