Luego de curarse regresó a Buenos Aires, terminó sus estudios de derecho en 1869 y entró en
el recientemente fundado diario La Prensa. Con su título universitario empezó trabajando para el
Estado como Subsecretario del Ministerio de Hacienda, del constituyente Benjamín Gorostiaga,
durante el gobierno de Domingo F. Sarmiento, y durante los últimos tres años del gobierno de
este último se produjo una lucha entre los autonomistas y los nacionalistas, Pellegrini se afilió al
Partido Autonomista liderado por Adolfo Alsina. Fue candidato a diputado en las elecciones de
1870 y 1871, pero fue vencido por los nacionalistas comandados por Bartolomé Mitre. Recién
con el triunfo de Alsina, y gracias a la elección del gobernador Mariano Acosta por la provincia de
Buenos Aires, Pellegrini obtuvo su primera legislatura. Se trataba del más joven entre los
diputados provinciales, con solo veintiséis años, y su primer discurso fue sobre la conversión del
papel moneda, siempre participó de todo debate respecto a cuestiones monetarias y
económicas. En su tesis de grado El derecho electoral criticó el sistema vigen.