1870年7月21日，梅尔维尔举家搬迁到安大略省简朴的边境小镇布兰特福德。这里和国际大都市伦敦有着天壤之别。贝尔因为不习惯而感到痛苦，和父亲之间的关系也越来越对立。不久，梅尔维尔得到了一份在波士顿学校教育聋哑人的工作，可这与他的演讲行程有冲突。贝尔请求代替父亲去波士顿，这意味着梅尔维尔在演示的时候将失去儿子的帮助。梅尔维尔本希望唯一的儿子能够接他的班，这次他想通了，贝尔应该有他自己的世界去征服。
贝尔接受了波士顿学校教育聋哑人的工作，每个学期工资500美元。利用父亲的“可视语音”，再结合自己的想法，他在语音发音方面取得了很大的成功。莎拉·弗勒校长希望他下一个学期能够继续教下去，但是因为没有钱聘他，贝尔不得不回到布兰特福德。然而，贝尔已经爱上了波士顿。著名的哈佛大学和麻省理工学院有当时最为优秀的学者，贝尔喜欢和他们交流思想。虽然没有工作，但凭着充分的自信，他又回到了波士顿。为了维持生活，他为聋哑儿童当家庭教师，其中两个学生将改变他一生的命运：一个是乔治·桑德斯，先天性聋哑儿童；另一个是13岁的梅布尔·哈伯德，4岁时因为猩红热而失聪。
一天晚上，教完了梅布尔之后，贝尔在哈伯德家中弹钢琴。他用钢琴向梅布尔的父亲加德纳·哈伯德展示不同琴键的音高使音调发生了变化。哈伯德对此反应很冷淡。贝尔进一步解释说，几个不同内容的电报可以由协调而不同的频率同时传送出去。哈伯德对这个想法很感兴趣。几年以来，他一直在试图说服议会与传播巨头西部联合公司竞争。如果贝尔的想法可行的话，他的计划就能够得以实现。哈伯德说服了乔治·桑德斯的父亲一起来资助贝尔。贝尔充分利用了这个机会。很快他那间小居室就成了一个实验室。贝尔开始尝试着设计被他称为“谐波电报”的东西。
19世纪70年代，美国的经济繁荣与铁路密切相关。和火车同样重要的是道路旁的电报线，生意要成功，迅捷的通讯是关键。这时，被称为技术奇迹的电报开始受到怀疑：能否设计出可以同时传送多条信息的电报呢？贝尔是试图寻找答案的众多研究者之一。在哈伯德和桑德斯微薄的资助下，他进行着一次又一次的试验。这是一个漫长的过程，交织着失败和运气，年轻发明家的决心面临着激烈的挑战。
在1873年和1874年断断续续的试验当中，贝尔开始考虑一个更大的问题：人类的声音是否也能通过电线来传递呢？在一次参加麻省理工学院的展览会时，他看到了一个叫做“声波记振仪”的发明，通过一张膜来传递声音，把声音记录在烟熏的玻璃上。这个仪器实用价值很低，但是贝尔对它潜在的功能非常着迷。为了躲避波士顿的夏天，1874年他回到了安大略省布兰特福德的家中。贝尔向一位医生朋友要了一个死人的耳骨，做成了极其可怕的声波记振仪。当用这个简陋的仪器研究声音特性的时候，他得到了一个启发：只需要很小的能量就能够扩大人的声音。在草图中，贝尔记下了发明过程中的这一重大突破。
1874年7月2日，贝尔开始构思电话，但是他的计划没有得到支持。当他回到波士顿，主要资助人哈伯德要求他继续