Mutta jo olikin suomalainen sivistystyö saanut uuden tuen. V. 1831 perustettiin Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, jonka tarkoitusperäksi ajateltiin sekä kansalle että vallassäädylle kelpaavan suomalaisen kirjallisuuden kustantaminen. Kun Lönnrot, suoritettuaan lääketieteen kandidaatin, lähti samana vuonna toiselle keräysmatkalle, antoi mainittu seura hänelle 100 ruplan matkarahan. Tällä toisella matkalla ei onni ollut runojen tutkijalle suotuinen. Hän sairastui vilutautiin matkalla Kajaaniin, ja kun oli Kuusamosta menossa yli rajan sai hän käskyn palata takaisin senvuoksi, että kolera oli alkanut levitä Etelä-Suomessa. Rutto oli vähällä lopettaa Lönnrotinkin elämän. Toinnuttuaan taudista hän suoritti 1832 lääketieteen tohtorin tutkinnot. Väitöskirjana oli »Om finnarnes magiska medicin» (Suomalaisten loihtimalla lääkitsemisestä).
Lääketieteen tohtori ei kansanrunoutta unohtanut, vaan läksi kesällä uudelle keräysmatkalle. Kuopion kautta kulki hän Nurmekseen ja sieltä yli rajan Repolaan ja Akonlahdelle saakka, josta kääntyi takaisin. Saalis oli rikas, tällä kertaa hän sai jonkun kertovaisenkin runon.
V. 1832 Kajaanin piirilääkärin virka joutui avoimeksi. Lönnrot haki ja sai tuon viran, päästen siten sattumoilta lähemmäksi laulun maita. Lavantauti raivosi niinä aikoina seudulla, joten ei Lönnrot moneen kuukauteen joutanut puuttumaan mielityöhönsä, runoihin, etenkin kun hän itsekin sairastui lavantautiin. Mutta jo seuraavana kesänä hän uudelleen rupesi runoja penkomaan kätköistänsä. Silloin välähti hänen mieleensä uusi aate. Kirjallisuuden Seuran sihteerille kirjoittaa hän siitä: »Mitenkä kävisi tuo, jos Seura pränttäyttäisi uudestansa kaikki Suomen Runot, jotka sen arvon ovat ansainneet ja niitä koettaisi järjestykseen, niin että, mitä Väinämöisestä, Ilmarisesta, Lemminkäisestä j.m. on eri paikoissa löyttävä lyötäisi tai jatkettaisi yhteen.»
Samalla kertaa hän kertoo koettaneensa »sillä tavalla yhteen lyödä Lemminkäisen runot». Hän oli tullut siihen vakaumukseen, että saman runon toisinnot oli kudottava yhdeksi runoksi eikä julkaistava erikseen. Samaten olisi yhdistettävä kaikki toisinnot, jotka liittyvät saman henkilön nimeen.
Tuo ensimäinen vain käsikirjoituksena säilynyt kokoonpanoyritys, nimeltä Lemminkäinen, on vielä verraten vaatimaton kahteen runoon järjestetty 825 säkeen mittainen runo. Ensimäisessä laulussa kerrotaan Oluen synnystä, kutsuista häihin, Lemminkäisen retkestä Päivölään, kaksintaistelusta ynnä paosta saareen. Toisessa runossa puhutaan miten Lemminkäinen kosii Hiidestä ja miten hänet surmataan. Noilla kahdella runolla ei oikeastaan ole muuta yhteistä kuin henkilön nimi. Väinämöisestä ja Ilmarisesta kertovat runot aikoi Lönnrot samalla tavoin liittää yhteen. Mutta ennenkuin hän siihen ryhtyi teki hän uuden tuloksista rikkaan löytöretken Vienan lääniin. Vuonnisen kylässä hän tapasi kaksi niin etevää laulajaa, että sai kokonaan uuden käsityksen kansanrunouden yhtenäisyydestä. Vaassila Kieleväinen lauloi yhtenäisenä runona Väinämöisen, Ilmarisen, ja osaksi Kullervon urotyöt. Ontrei Malinen taas oli muistellut, että Sampojakso ja Kosioretki kuuluvat yhteen, sillä tuo kosittava neito annetaan sille, joka ansiotyönä takoo Sammon. Nyt alkoi Lönnrotille selvitä, että noista runoista voisi luoda yhtenäisen eepoksen, koska runolaulajat niitä niin pitkinä sarjoina laulelivat. Syyskuussa matkalta palattuansa luopui hän aiheestaan laatia eri runot Väinämöisestä ja Ilmarisesta ja kutoi molempia sankareja käsittävistä toisinnoista yhtenäisen 1,721 säkeen mittaisen runon Väinämöinen.
Sen yhtenäisenä juonena ovat Väinämöisen epäonnistuneet kosinta-yritykset: uros kosi ensin Vellamon neitoa, sitte Pohjolan impeä ja vihdoin Joukahaisen sisarta. Innostuneena kokoonsommittelemaan yhtenäisiä runoja järjesti Lönnrot samoihin aikoihin vielä Naimakansan virret yhtäjaksoiseksi esitykseksi, saaden ne 499 säkeen pituiseksi runoksi. Mutta nyt hän taas huomasi, että Ilmarinen Pohjolasta saa morsiamen ja että silloin vietetään häät. Hän liitti häärunoja Väinämöiseen ja niin syntyi v:n 1833 lopulla ensimäinen Kalevala pienoiskoossa, 16 »laulantoa» käsittävä 5052 säettä sisältävä »Runokokous Väinämöisestä». Siihen Lönnrot on siis saanut sisältymään tähänastiset kokoonpanonsa: Lemminkäisen, Väinämöisen ja Naimakansan virret. Vasta tämän käsikirjoituksen hän lähetti Helsinkiin. Mutta niinkuin seppo Ilmarinen takoessaan ei tyytynyt siihen, että hyviä esineitä tuli ahjosta esille, vaan vaati yhä parempaa, niin Lönnrotkin jo heti epäilee onko tämä Runokokous vielä se teos, jota »jälkeentulevaiset mahdollisesti tulevat pitämään yhtä suuressa arvossa kuin göthiläiset kansat Eddaa ja kreikkalaiset ja roomalaiset, ellei juuri Homerosta, niin ainakin Hesiodosta». Hän ehdotti, ettei painatukseen ryhdyttäisi ennenkuin hän vielä kerran oli käynyt runojen kotimaassa Vienan Karjalassa. Parin viikon kestävä matka huhtik. 1834 onnistui odottamattoman hyvin, toi julkaisulle uuden käänteen. Tällä matkalla tutustui Lönnrot Vienan läänin etevimpään runolaulajaan Arhippa Perttuseen. Uusia aineksia karttui siksi paljon, että eepoksen sommittelija vielä samana keväänä itse läksi Helsinkiin niitä Runokokoukseen liittääksensä. Ja kokonaisia kappaleita siihen tulikin lisäksi, niinkuin Väinämöisen syntyminen, Ainon kuolema, Kullervon hyvästijättö j.n.e., mutta kaikki lisät mahtuivat Runokokouksen puitteisiin, ettei tällä kertaa enää tarvinnut kaikkea purkaa liitoksistaan niinkuin ennen. Loitsutkin tulivat yhtenäisinä pitkinä lukuina tähän uuteen eepokseen sovitetuiksi.
Talvella 1835 se vihdoin painosta ilmestyi, sen nimenä oli »Kalevala taikka vanhoja Karjalan runoja Suomen kansan muinaisista ajoista». Eepos, jota tavallisesti nimitetään Vanhaksi Kalevalaksi, on jaettu 32 runoon, joissa on yhteensä 12,078 säettä.
Mutta eipä vielä ollut Suomen kansan eepos lopulliseen muotoonsa valettu. Ennenkuin vanha Kalevala oli ilmestynyt, lähti Lönnrot taaskin keräysmatkalle Repolan ja Uhtuan puolelle. Saalis oli siksi runsas, että täytyi ajatella eikö olisi mahdollista joskus vieläkin eeposta laajentaa uusilla aineksilla. Lönnrot oivalsi että oli juuri nyt pelastettava häviämäisillään olevat muodot ja että juuri hänen elämäntyökseen oli suotu keräily ja yhteen sommittelu. Suomalaisen Kirjallisuuden Seuralta saamallaan matkarahalla läksi hän syyskuun 16 p. 1836 kaikkein pisimmälle keräysmatkallensa, toverinansa aluksi ylioppilas J.F. Cajan. Kahdeksan kuukautta hän kierteli pohjoisia perukoita aina Kuolan niemimaalle ja Inariin saakka. Kuukauden päivät Kajaanissa viivyttyänsä hän taas lähti puoleksi vuotta samoilemaan Vuokkiniemen, Repolan, Enon, Liperin, Kiteen kautta Sortavalaan ja etelä-Savon kautta takaisin. Ja runoja molemmilla matkoilla kertyi paljon. Etenkin lyyrillisiä lauluja oli Suomen Karjalassa.
Saaliin järjestämiseen hän ryhtyi heti matkoilta palattuansa. Lyyrillisistä runoista hän ensiksi toimitti kokoelman, joka vuonna 1840 ilmestyi nimellä Kanteletar. V. 1842 seurasi sitä »Suomen kansan Sananlaskut» ja 1843 »Suomen kansan Arvoitukset».
Nyt oli Lönnrotin mielestä saatu talteen ja julkisuuteen kaikki tärkein kansanrunous ja hän päätti sen jo heittää ryhtyäkseen sanakirjatöihin sillä sellaisesta oli kipeä tarve. Sanakirja-ainesten puhtaaksikirjoittajaksi otti hän Kajaaniin ylioppilas Taneli Europaeuksen. Tämä lähti Karjalaan sanoja ja runoja keräilemään kesällä v. 1845. Ylioppilas sattuikin Ilomantsissa saamaan käsiinsä taitavia runolaulajia ja niinpä vielä kerran Lönnrotin huomio kääntyi kansanrunoihin. Ja Europaeus piti huolen siitä ettei uusia aineksia puuttunut. Hän teki matkan toisensa perään, kulkien Vienan meren ja Laatokan väliä ristiin rastiin, tuoden aineksia aivan uusilta alueilta, kuten Salmin kihlakunnasta, Karjalan kannakselta ja Inkeristä.