弗洛伊德独立工作的时候，创立了精神分析最典型的方法“自由联想法”。就是让患者在清醒状态下，身心放松地坐在卧榻上，想到什么，就尽量把它说出来，自由联想后来成为精神分析最典型的方法。按通常的说法，1895年弗洛伊德与布洛伊尔合作出版《癔病研究》一书往往被看作精神分析的开始，但弗洛伊德自己却认为，精神分析真正开端于用自由联想法代替催眠法的时候。
　　
　　 发明自由联想法不久，弗洛伊德又注意到梦的重要含义，因而开始用自由联想法来分析解释梦，并由此而发现一个人童年的早期经验在成年之后的情绪生活中的重要性。1900年，他发表了《梦的解析》一书，这是精神分析学史上的一个里程碑。此后，弗洛伊德又陆续发表了一系列著作，使其理论学说进一步成熟。不过，由于他强调性欲冲动在人的生活中的无比重要性，因而他的著作最初给他带来的主要是骂名。但他毕竟还是在自己周围聚集了不少信徒。
　　
　　 1900年，弗洛伊德和他的几个亲密的追随者接受美国著名心理学家、克拉克大学校长霍尔的邀请而赴美在该校举办系列讲座，这标志着弗洛伊德终于赢得了承认，并开始向学院进军。第二年，他把这些讲座的讲稿汇编成《精神分析引论》，该书的出版使他的研究又进入了一个新的阶段，它标志着弗洛伊德开始自觉地意识到他在心理学上的发现具有更加广泛的意义，能够对人类的许多重大问题作出远远超出精神病学范围的解释。此后，他的立足点越来越高，探讨的问题越来越普遍化，研究的对象从精神病患者扩大到整个人类，他把精神分析的基本原理广泛运用到人类社会生活和文化历史发展的各个领域，从而把精神分析学变成一种哲学学说，一种社会文化理论。正是在这种情况下，精神分析学才上升为“弗洛伊德主义”。
　　
　　 1913年，国际精神分析学会成立以后，弗洛伊德晚年的工作主要是修正、完善、扩展他的理论学说。1923年，弗洛伊德被诊断患了口腔癌，自那时到1939年，他总共做了33次手术，但他始终以坚强的意志坚持工作。1938年，纳粹占领了维也纳，弗洛伊德被迫避难伦敦。1938年12月23日，弗洛伊德于伦敦逝世。