Tämä oli viimeinen Lönnrotin monista runonkeruu- ja kielentutkimus-matkoista; nuoremmat miehet täst'edes lähtivät astumaan hänen viittomiansa taipaleita. Lönnrot jos kukaan oli luonnon puolesta ollut varustettu vaivalloisia runoretkiä varten. Hänen karaistunut ruumiinsa kesti helposti matkan vaivat. Kävelijänä hänellä tuskin lienee vertaistaan, niin helposti hän jalan katkaisi pitkiä taipaleita. Hiihtäjänä hän oli yhtä etevä. Ahkera uimari, ankara kylpijä, joka Polvilan saunasta paiskausi suoraan järveen tai piehtaroi lumessa, vahva soutaja, oivallinen mäenlaskija — kas siinä "taiteen" haaroja, joissa kaikissa hän oli mestari. Lisäksi hänen kansanomainen ja vaatimaton olemuksensa avasi hänelle helposti rahvaan sydämet. Hän tyytyi kaikkeen, eli maassa maan tavalla. Halpa ja koruton ulkoasu johti hänet usein, kuten olemme nähneet, hupaisiin seikkailuihin, joista kaikkialla tiedetään kertoa. Milloin joku virkaintoinen nimismies tapaa kisällimäisen kulkijan maantien ohessa laukkuaan katselemassa tai vaatteitaan paikkaamassa tai pesemässä, vaatii hänet kirjattomana rattailleen ja kuljettaa pappilaan, jossa rovasti syleilee kisälliä Lönnrotina, ja nimismies luikkii nolona tiehensä. Milloin Lönnrot nöyrästi kantaa pappilan rouvalle puita kyökkiin ja saa ruokaa palkakseen, kunnes rovasti tulee paikalle ja tuntee Lönnrotin, joka herttaisesti nauraa erehdykselle. Milloin Lönnrot yht'äkkiä katoaa kemuista ja löydetään vihdoin laulattamassa talon kana- tai saunamuoria. Kerran hän tulee asioissaan Oulun lääninkansliaan ja pyytää saada tavata kuvernööriä. Kanslistit katsoa murjottavat äkäisesti tuohon halvan näköiseen ukkoon, kunnes kuvernööri tulee ja syleilee lämpimästi Lönnrotia. Kerran Venäjän puolen talonpojat, luullen häntä noidaksi, eivät anna hänelle ruokaa; Lönnrot silloin uhkaa heitä auringon pimennyksellä, joka kohta alkaakin, ja talonpojat hätäpäissään koettavat parhaansa Lönnrotia palvellessaan. Nämä moninaiset jutut ne elävästi kuvailevat Lönnrotin leikillistä ja korutonta olemusta. Runoja saadakseen hän tavallisesti lukemalla entisiä runoja innostutti kuulijat laulamaan julki tietonsa tai rahalla palkitsi laulajoita, käyttipä vaikeimmissa tapauksissa apuna ryyppyäkin. Hänen lääkärintaitonsa myös lähensi häntä rahvaasen, joka pian laajalti Suomessa ja rajan takana tunsi "Kajaanin tohtorin" ja hänen runorakkautensa.
Mutta kauas ulkomaillekin oli Kalevala jo kantanut Lönnrotin nimen. Niinpä kuuluisa saksalainen tiedemies J. Grimm v. 1845 kehoitti Lönnrotia tulemaan Saksaan tekemään siellä tutuksi suomalaista tiedettä, mutta vaatimattomasti hän päätti pysyä kotona, koska katsoi velvollisuudekseen käyttää aikansa ja voimansa tehtäviin, joista olisi isänmaalle suoranaisempaa hyötyä.
Virosta palattuaan Lönnrot ryhtyi uutterasti sanakirjatyöhön ja pistäysi kevättalvella Laukossa neuvottelemassa äidillisen ystävänsä rouva Törngrenin kanssa siitä, pitäisikö hänen hakea pois Kajaanista Kuopioon, mihin silloin olisi ollut tilaisuutta. Kotimatkallaan hän viipyi Kuopiossa viikon päivät vakaasti harkiten muuttoansa. Kuitenkin hän vanhempiensa iällisyyden vuoksi ja peläten Kuopion seuraelämää sekä kallista elantoa päätti jäädä Kajaaniin. Kuopiosta hän vei mukanaan Kajaaniin nuoren ylioppilaan Taneli Europaeuksen auttajakseen sanakirjan teossa. Mutta Europaeuksen apu saikin aivan toisen merkityksen.
Lönnrot näet huomasi tarpeelliseksi sanakirjaa varten vielä tyystemmin keräyttää runoseutujen sanavarat ja lähetti nyt omalla kustannuksellaan Europaeuksen kesäkuussa 1845 sanoja keräämään. Nuori kerääjä oli mestarinsa vertainen innossa ja kestävyydessä. Koko kesän ja myöhään syksyyn hän — joskus paljain jaloin — ristiin rastiin samoili Suomen Karjalassa ja Aunuksessa, missä aivan uusi ja rikas runoalue, jota Lönnrot itse ei ollut huomannut, avautui hänen eteensä. Sanojen etsintä jäi sivuseikaksi; hän viehtyi kokonaan runoja keräämään. Ilomantsissa hän laulatti Arhippan vertaista runontaitajaa, vanhaa Simana Sissosta, joka yksinään lauloi noin 60 runoa. Marraskuussa hän lähti uudestaan liikkeelle, kierteli talven pohjoisessa Venäjän Karjalassa, kesän 1846 jälleen Suomen Karjalassa ja Aunuksessa ja toi matkoiltaan noin 1,000 runoa käsittävän saaliin. Suomalaisen kirjallisuuden seura, joka oli kustantanut Europaeuksen matkat, lähetti liikkeelle muitakin nuoria runonkerääjiä, jotka kokosivat runsaasti kansan tietovaroja itä-Suomesta, Karjalan kannakselta ja varsinkin Inkeristä, mistä Europaeus v. 1847 muun muassa korjasi talteen ihanat Kullervorunot.
Lönnrot sillä välin istui rauhassa sanakirjansa ääressä, joskin kohta huomasi, että entiset käyttämättömät ja varsinkin uusien kerääjien perin runsaat runosaaliit, joiden lisäksi tulivat Seuran haltuun joutuneet Arvidssonin, Sjögrenin ja Castrénin paljoa aikaisemmat runonkeräykset, aiheuttaisivat tekemään Kalevalasta aivan uuden laitoksen. Loitsurunot, joita hän myös oli järjestellyt, hän nyt ajan puutteen vuoksi jätti Kirjallisuuden seuran huostaan odottamaan vastaista painoon valmistamista. Runsaat kieliopilliset keräelmänsä hän samasta syystä auliisti antoi Kuopion lukion rehtorin Fabian Collanin käytettäväksi tämän ruotsiksi kirjoittamaan suomenkielen muoto-oppiin, joka ilmestyi v. 1847.
Kesällä 1846 Lönnrot hyvän ystävänsä, ennen mainitun venäjänkielen professorin Jaakko Grotin kanssa teki kauan aiotun virkistysmatkan Aavasaksalle. Ystävykset yhtyivät Kuopiossa, missä viettivät muutamia hauskoja päiviä Snellmanin y.m. seurassa. Matka kävi sitten Iisalmen, Kajaanin, Oulun ja Tornion kautta Aavasaksalle sydänyön aurinkoa katsomaan. Paluumatkalla Grot viipyi Kajaanissa Lönnrotin vieraana 10 päivää, ja kohtelias Lönnrot saattoi vierastansa Iisalmelle saakka, antaen hänelle muistoksi tuppiveitsen. Matka jätti Grotille erittäin hauskat muistot, ja kirjeissään ennen mainitulle Pletneville hän mielihyvällä kuvailee Lönnrotia seuraavasti: "Koska sinä niin vähän tunnet Lönnrotia, et voi arvata, minkälainen ihminen hän oikeastaan on: hänessä on sellainen herttainen hyväntahtoisuus, suoruus ja teeskentelemättömyys, että kaikki, jotka hänet tuntevat, rakastavat häntä sydämestään… Muistatkohan sinä oikein hänen omituista muotoansa, rumaa, mutta miellyttävää, kun siihen tottuu? Minä oikein ihailen häntä, etenkin kun hän puhuu ja ojentelee käsiään ja nyykäyttää päätään edestakaisin. Kertoessaan jotain naurettavaa hän itse usein purskahtaa nauruun. Hänen pukunsa on yhtä omituinen kuin koko hänen olentonsakin. Päässä hänellä on viheliäinen topattu verkalakki, jossa on lippu ja samettinen reunus. Palttoo, harmaanruskea väriltään, on tehty kotitekoisesta villakankaasta; siinä on musta samettikaulus ja samanlaiset käänteet; uutena se on maksanut 16 rpl. 50 kop. paperirahaa ja tehty se on Kajaanissa. Hän ei pukeudu näin ainoastaan matkaa varten, vaan sentähden, ettei ole tottunut hienoihin vaatteihin ja koska hänen täytyy olla säästäväinen." — Ja Aavasaksalta palattuaan Grot kirjoittaa Lönnrotista m.m.: "Häneltä voin oppia olemaan ilman mukavuuksia ja nautintoja. Jos niitä tarjotaan, ei hän niitä hylkää, vaan jollei niitä ole, on se hänelle yhdentekevää. Ei hän pelkää kuumuutta eikä kylmää, ei tule kärsimättömäksi eikä harmistu, vaikka tapahtuukin pieniä vastoinkäymisiä matkalla, vaan hän on kaikkeen ja kaikkiin tyytyväinen. Kuitenkin hänen terveytensä ei ole niin vahva kuin voisi luulla. Totta on että hän on siitä liian välinpitämätön; välinpitämättömyys omasta itsestään on huomattava kaikissa hänen toimissaan. Näitä hyveitä ei voi olla olemassa ilman syvää uskonnollista perustusta, ja minulla onkin ollut tilaisuutta tulla vakuutetuksi siitä, että tämmöinen perustus on hänessä suuresti kehittynyt." — "Ilja Ivanovitshia (Lönnrotia) naiset kaikkialla suuresti rakastavat ja hän osaakin heitä huvittaa", lisää Grot kertomuksensa lopuksi; he näet Iisalmen pappilassa viettivät pari hauskaa päivää nuorten neitojen seurassa.
Ulkonaiset syyt viimein pakoittivat Lönnrotin jättämään sikseen sanakirjan työlään teon ja ryhtymään todenteolla Kalevalaan. Sen vanha painos — 500 kappaletta — oli vihdoin loppuun myöty. Ankarat vallanpitäjät koettivat paraillaan kaikin keinoin kahlehtia Snellmanin väkevästi virittävää uutta kansallista suomalaisuuden liikettä. "Saima" lehti oli lakkautettu ja Snellmanin suu siten tukittu. Silloin tuli Lönnrot avuksi. Hän tosin aina kammosi kaikkea valtiollista esiintymistä, mutta tässä asiassa hän ei tahtonut pysyä toimetonna. Hän oli Snellmanin hartaimpia ystäviä ja usein läpimatkoillaan viipynyt tämän vieraana Kuopiossa. Niinpä hän Snellmanin pyynnöstä anoi itselleen oikeuden vuoden 1847 alusta julaista Kuopiossa "Litteraturblad" nimistä kirjallista lehteä. Valtiollisesti viattomalta Lönnrotilta sellaista oikeutta ei tietysti voitu kieltää, vaikkapa tiedettiinkin, että varsinaiseksi toimittajaksi tulisi Snellman. Hyvä Lönnrot otti kolmanneksella vastatakseen mahdollisesta tappiostakin. Lehti tuli Snellmanin uudeksi puhetorveksi, jossa ulosantajakin julkaisi useita kirjoituksia suomen kielen ja runouden alalta. Kun Rabbe varoitti Lönnrotia sekautumasta Snellmanin asiaan, vastasi Lönnrot alussa vuotta 1847: "Varoitukseesi voi kyllä olla syytä, mutta toiselta puolen pitää myös paikkansa, että se ystävyys, jonka tähden ei uskalleta mitään uhrata, on vähän tai tyhjän arvoinen. Jos vielä Litteraturbladin täytyy lakata ja minultakin kielletään kirjoittaminen, niin saatanhan lohdutella itseäni sillä, että semmoinen on ollut kohtalon kulku, ja sitä ahkerammin lukea toisten kirjoituksia, niin kauan kuin sekään on luvallista. Vaan tehdäkseni työtä, niin kauan kuin on päivä, ettei yö tulisi, jolloin ei kukaan voi työtä tehdä, olen päättänyt ruveta toimittamaan uutta Kalevalan laitosta."
Uusin runsain runovaroin Lönnrot innolla kävi työhön käsiksi ja arveli aluksi voivansa suorittaa sen puolessa vuodessa. Mutta runoja karttui yhä lisää varsinkin väsymättömän Europaeuksen toimesta, ja pian huomasi Lönnrot työn vievän kosolti aikaa. Hän alotti tehtävänsä Laukossa talvella 1847 ja siirtyi kesäksi Kajaaniin, koska hänen sijaisensa tohtori Lindh halusi hieman virkalomaa. Kuitenkaan hän nytkään ei saanut käyttää Kalevalaan kaikkea aikaansa, sillä samalla hän toimitti painoon erään pienen ruotsalais-suomalais-saksalaisen tulkkikirjan ja Paavo Korhosen runot sekä otti pitääkseen huolta O. Meurmanin venäläis-ruotsalais-suomalaisen sanakirjan suomalaisesta osastosta. — August Ahlqvist kävi tällöin nuorena ylioppilaana Kajaanissa, ja häneltä on säilynyt kuvaus, joka valaisee Lönnrotia ja hänen työtänsä. Ahlqvist kertoo Lönnrotin asuvan kaupungin kappalaisen luona pienessä huoneessa, jonka kalustona oli pari pöytää, kaksi kirjakaappia ja jokunen tuoli. "Hänen huoneensa ei suinkaan näyttänyt, että Suomen isoin mies siinä asusi." Huoneen koristeena oli kaksi suurta ja siroa, Lönnrotin omatekoista kanteletta, toinen 32-, toinen 36-kielinen. Myömästänsä Polvilasta hän oli vanhemmilleen varannut asunnoksi yhden tupahuoneen, joka paperiseinillä oli jaettu 3:een osaan: yksi osa vanhempien asuntona, toinen "salin asemesta" ja kolmas Lönnrotin työhuoneena. Hän näet joka päivä kävi Polvilassa, oli ilma millainen hyvänsä. Edellä puolisen hän kaupungissa valmisteli sanakirjaa ja jälkeen puolisen Polvilassa Kalevalaa. "Kalevalan teentä käypi näin: hänellä on taulu edessä, jossa on Kalevalan runot ja niiden sisällystä jälekkäin järjestettynä. Lukiessansa kerääjän kirjasta niin ison palasen kuin näkee yhteen kuuluvan, ja jos ei muista, mihin kohtaan se kuuluu, katsahtaa tauluunsa, etsii siitä runojen aineistosta ja löytää sen aineen, johon edessänsä olevat sanat käyvät. Taulussa on sivujenkin numero ylhäällä, ja tämän numeron jälkeen aukaisee nyt paperilla välistetyn Kalevalan, löytää etsittävän paikan ja kirjoittaa sen vastapäätä paperille kysymyksessä olevat säkeet. Kuta pitempi ja selvempi runo on, sen paremmin juoksee tämä työ, kuta lyhyempi, sitä usiammin tulee taulusta ja kirjasta hakemaan. Itse sanoi kerkiävänsä noin kuusi lehteä päivässä. Vaan toiselle olisi paljon vaikeampi tämä työ, sillä L. muistaa melkein joka sanan Kalevalasta ulkoa, eikä niin muodoin tarvitse niin yhä katsoa tauluunsa, menee vaan suoraan Kalevalaan. — Hänen ahkeruutensa on niin suuri, että matkoillensakin ei koskaan lähde erinäisettä työttä, ja ystäviensä seuraankin ottaa työn mukaansa, kirjoittaa ja puhuu kuitenkin seuran kanssa ja on iloinen. — Hänen luonnossansa on hyväntahtoinen nauru peräseinä." — Lopussa vuotta 1847 Lönnrot oli jo sijoittanut kaikki uudet toisinnot Vanhan Kalevalan välilehtiin ja voi ryhtyä uuden tekstin kirjoittamiseen. Vallankumous alkoi riehua Keski-Europassa, mutta tyynenä istui Lönnrot Kajaanissa Kalevalan ääressä ja kirjoitti: "Luulenpa melkein, että vaikka koko maailma sortuisi ja menisi nurin, se ei kuuluisi tänne… Täällä elämme kuin linnun pojat rauhassa vähän maailman melskeistä huolimatta jopa tietämättäkin." — Lönnrotilla oli runoissa tarpeeksi työtä joutaakseen sellaisia ajattelemaan. Vanhaa Kalevalaa toimittaessa hän sanoo olleen vaikeaa saada runot edes 200 säkeen pituisiksi; nyt oli muka päin vastoin varottava, ett'eivät paisuisi ylen laveiksi.
Lopulla vuotta 1848 Lönnrot jälleen siirtyi Kajaanista Laukkoon työtänsä viimeistelemään. Tammikuussa 1849 hän täällä sai sen päätökseen ja allekirjoitti esipuheen nimipäivänään, 17 p. huhtikuuta. Samana vuonna ilmestyi painosta Kalevalan uusi laitos täyteläisenä ja kauniina. Kirjallisuutemme mahtava kantakivi oli Lönnrotin taitavissa käsissä saanut entistä ehomman muodon.
Tämä Uusi Kalevala sisältää 50 runoa, yhteensä 22,795 säettä. Näin laajaksi ja mahtavaksi runosarjaksi oli Vanha Kalevala paisunut niiden runsasten keräysten kautta, joita varsinkin uupumaton Europaeus oli toimittanut. Itse kokoonpanossa Lönnrot piti Vanhaa Kalevalaa runkona, kutoen vain sen runoihin runsaita lisiä ja muuttaen runojen ja tapausten järjestystä luonnollisemmaksi ja taiteellisemmaksi. Tärkeimmät lisäykset liittyivät Lemminkäis- ja Kullervotaruihin. Varsinkin jälkimäinen ihana episodi, koko vuosisadan kansanrunouden kirkkain helmi, josta vanhassa laitoksessa oli ollut vain yksi runo, suuresti korotti Uuden Kalevalan kirjallista arvoa. Muuten Lönnrot nyt menetteli vielä vapaammin ja itsetietoisemmin kuin edellisillä kerroilla. Hän käytti nyt apunaan sangen viljalti lyyrillisiä runoja ja loitsuja, ammentaen niistä mielin määrin ihania mietelmiä, sananlaskuja ja tunnelmakuvia sekä mahtavia tenhosanoja sopivien kohtien kaunistukseksi. Samalla hän paransi runomitan säännölliseksi, opittuaan tarkoin sen lait, ja korjasi kaikki alkusoinnun, kerron ja kielen puolesta virheelliset säkeet. Tämän ulkonaisen silittelyn johdosta nykyinen Kalevala tosin muodollisesti poikkeaa paljoa kauemmas alkuperäisestä kansanrunosta kuin edelliset laitokset. Mutta Lönnrotin tarkoitus ei koskaan ollutkaan laatia mitään tieteellisen tarkkaa kansanrunojen kokoelmaa, vaan todellinen kansalliskirja, jota kaikki voisivat mielihyvällä lukea.