В четырнадцать лет, восхищенный красноречием проповедника — монаха-доминиканца, увлеченный рассказами об ученых традициях ордена Св. Доминика, о столпах католического богословия Альберте Великом и Фоме Аквинском, он уходит в монастырь.
В 1582 году Джованни вступает в духовный орден доминиканцев Юноша принял монашеское имя Томмазо. Он изучает Библию, обращается к трудам греческих и арабских комментаторов произведений Аристотеля.
Настоящий переворот в его мышлении произвела книга крупного итальянского ученого и философа Бернардино Телезио «О природе вещей согласно ее собственным основаниям». Томмазо воспринял ее как настоящее откровение. «Критерием истины является опыт!» — утверждал автор.
Большую роль в судьбе молодого Кампанеллы сыграл и доминиканский орден, боровшийся с созданным Игнатием Лойолой орденом иезуитов, затмевавшим своей славой другие духовные братства. Доминиканцы стремились использовать необыкновенные способности Томмазо к наукам и выдающийся ораторский талант в борьбе с конкурентом.
Кампанелла увлекся диспутами и на протяжении десяти лет всюду одерживал блестящие победы, опьянявшие его самого и вместе с тем возбуждавшие к нему зависть и ненависть других духовных орденов, в особенности иезуитов. Их ордену он объявил чуть ли не открытую войну, он требовал его искоренения, потому что орден иезуитов «искажает чистое учение Евангелия и превращает его в орудие деспотизма князей».
В 1588 году Кампанелла познакомился с евреем Авраамом, великим знатоком оккультных наук и приверженцем учения Телезио. Он научил юного друга составлять гороскопы и предсказал ему необыкновенную судьбу и великое будущее. Впоследствии Томмазо скажет: «Я колокол, предвещающий новую зарю!» (По-итальянски «кампанелла» означает «колокол»). Когда вышла в свет книга Марты «Крепость Аристотеля против принципов Бернардино Телезио», Кампанелла написал опровержение «Философия, основанная на ощущениях». Главный его тезис заключался в том, что природу следует объяснять, исходя не из априорных суждений старых авторитетов, а на основании ощущений, полученных в результате опыта. Подвергая критике схоластическое мышление, Кампанелла одухотворял всю природу, рассматривая ее как живой организм. Любопытная деталь: Марта работал над сочинением против Телезио семь лет, а Кампанелле хватило и семи месяцев, чтобы развенчать догматический трактат. Для того чтобы издать книгу, он бежал из монастыря в Неаполь. Вслед за беглецом полетела молва: Томмазо продал душу дьяволу, сочиняет и распространяет ересь. Им заинтересовалась инквизиция.
В Неаполе Авраам был арестован инквизицией, позже его как еретика сожгли на костре в Риме.
Кампанелла нашел поддержку у богатого неаполитанца дель Туфо, разделявшего взгляды Телезио. По вечерам в доме неаполитанца собирались известные ученые, врачи, писатели. Они горячо обсуждали новые книги, идеи. Здесь Кампанелла впервые услышал о Джордано Бруно, познакомился с «Утопией» Томаса Мора.
В 1591 году книга-опровержение вышла в свет. Это событие стало настоящим праздником для почитателей учения Телезио. Иной была реакция «святой церкви». Автора «крамольного» сочинения арестовали и доставили в трибунал орденской инквизиции. На одном из допросов его спросили: «Откуда ты знаешь то, чему тебя никогда не учили?» — «Я больше сжег в светильниках масла, чем вы за свою жизнь выпили вина!» — ответил узник.
Целый год продержали его в темном сыром подвале инквизиции. И только благодаря вмешательству влиятельных друзей ему удалось избежать сурового приговора. Томмазо предложили покинуть Неаполь и отправиться в монастырь, на родину. В категорической форме ему повелели строго придерживаться учения Фомы Аквинского и осуждать взгляды Телезио.
Однако Кампанелла не спешил возвращаться в Калабрию. В конце сентября 1592 года он приехал в Рим, затем отправился во Флоренцию, где по рекомендательным письмам его благосклонно принял великий герцог Фердинанд. Но осторожный герцог отдал место преподавателя философии в университете идейному противнику Томмазо — Марте.
Кампанелла отправляется в Болонью, оттуда — в Падую, где по памяти восстанавливает украденную во время путешествия книгу «О Вселенной», пишет около двадцати новых работ, в том числе ответ на книгу Кьокко «Философские и медицинские исследования», в которой резко критиковался Телезио. Несмотря на запрет трибунала, Кампанелла снова защищает своего учителя. «Апология Телезио» воспринимается церковниками как откровенный вызов. По приказу инквизитор Падуи мыслителя заключают под стражу. При обыске у него находят крамольную книгу по геомантии — предсказаний по фигурам на песке.