他逃至女友夏特莱侯爵夫人在西雷村的庄园，隐居15年。这期间他一度被宫廷任命为史官，并分别於1743年当选为英国皇家学会会员，1746年当选为法兰西学院院士。
宁静的隐居生活使得伏尔泰的才能得到了充分的发挥，写下了许多史诗、悲剧以及历史、哲学着作，如哲学和科学着作《形上学》、《牛顿哲学原理》；戏剧《凯撒之死》、《穆罕默德》、《放荡的儿子》、《海罗普》；哲理小说《查第格》等。
这些作品的发表使得伏尔泰获得了巨大声誉。除了哲学上的讨论以外，他们在同居处设立物理实验室，一起研读牛顿的《自然哲学的数学原理》，并且夏特莱侯爵夫人是最早把《自然哲学的数学原理》从拉丁文翻译成法文的人。
伏尔泰深信牛顿的理论，尤其是光学（牛顿发现白光是由光谱上所有颜色相合而成，伏尔泰对此做过不少实验），以及重力（许多关於牛顿的故事都是伏尔泰所写的，像是苹果从树上掉下的事情是他在伦敦时从牛顿的侄女那得知，并在他的论诗学中首次提及。）
虽然伏尔泰跟侯爵夫人对於戈特弗里德莱布尼茨（与牛顿同时代的竞争者）的哲学相当有兴趣，而且侯爵夫人还采用了部分莱布尼茨的说法来反驳牛顿，但是他们仍是忠实的牛顿主义者。
她翻译的牛顿着作直到20世纪仍然是最重要的版本。伏尔泰所着的《牛顿哲学原理》，有可能是跟夫人所合着的，把牛顿介绍给了广大民众。许多学者认为，这本着作使得牛顿光学与力学理论终於被广大民众所认识与接纳。
1749年，夏特莱侯爵夫人因难产逝世。伏尔泰短暂地回到巴黎。1750年，想在政治上有所作为的伏尔泰应仰慕他已久的普鲁士国王腓特烈二世（腓特烈大帝）邀请到柏林，得到了一个不错的宫廷文学侍从的职位以及很好的待遇。