艺术家感到有个秘密存在于知识的最后限界，这秘密透过一切自然现象吸引了他，如同磁石透过布帛吸铁一般。他描写肩头筋肉时说道：“这些筋肉，仅仅以其细丝的尖端附着于骨骼的最外边缘。‘大师’如此安排，使得这些筋肉能够随着需要自由开展和紧缩，变长和变短。”如此看来，一切知识的结果，都引导人去大大地钦佩那不可探究的事物。
马可·安东尼阿也感到自然现象之中有秘密。但他不肯在此秘密面前谦卑屈服。他又不能排除它或克服它，只好同它作战而且惧怕它了。达·芬奇的科学引到上帝去——马可·安东尼阿的科学则反对上帝，他要用一种新信仰，对于人类理性的信仰，去代替那业已丧失的信仰。
达·芬奇认为，画家必须了解人体的内部构造。因为画家要表现人物的身姿手势时，使各部位恰当妥帖，他就必须了解筋、骨、肌肉、腱的解剖，了解每一种运动是由哪一条肌肉或腱引起的。这样在作画时，把这些起作用的肌肉或腱画得粗壮些，其余的肌肉就不必画得条条毕露了。有些画家不懂解剖，他们笔下的人物裸体像一袋核桃，而上面的肌肉，则像一根根萝卜。
为了准确而有生气地描绘人体，达·芬奇亲自解剖了几十具尸体。把各种器官加以分解，把包围这些血管的纵使是最细微的肉屑也剔除干净。这是一项非常艰苦、细致而又需要知识和耐心的工作。即使你对科学有兴趣，你也可能会被那天然的臭气弄得退避三舍。如果这没有束缚你，你或许也会害怕在晚上摆弄这被肢解的、剥了皮的死尸；如果这阻挡你，你还可能缺少在这种再现原状的工作中不可缺少的素描技巧。即使你有这技巧，也可能没和透视学的知识相结合。就算是结合了，你也不可能通晓几何学的证明方法或是衡量肌肉的力量和强度的方法？”
通过对人体的解剖，达·芬奇精确地了解了人体的骨骼、肌肉、关节以及内脏器官的结构。他画的人体解剖图，不但细致准确，而且还是出色的艺术品。此外达·芬奇还得出许多医学的、生理学的科学结论。对医学和生理学等作出一系列贡献。他是第一位精确绘制开放着的子宫图像的人。他发现了血液对人体起着新陈代谢的作用，认为血液不断地改造全身，把养料带到身体需要的各个部分，然后把废料带走，像一座火炉，既要添柴，又要除炭；他还发现心脏有四个腔，并画出了心脏瓣膜。他把人的心脏看成是人体的血流压机，并认为血液循环与水的流转相似，脉搏和心跳是一致的。因此，他断言老年人死因之一是动脉硬化，这是缺乏运动而产生的结果。这个理论，一个世纪后为英国人威廉·哈维所证实并发展。达·芬奇还首创用蜡来表现人脑的内部结构，并第一个设想用玻璃和陶瓷制作心脏和眼睛活动模型。达·芬奇还把人的生理构造及特征与动物的进行比较。他发现人类的身体构造不仅同四足兽相似，而且同鱼和鸟也相似。例如，人的内脏与猴、狮、牛、鱼、鸟等的内脏，人的手指头与熊掌的指头、鱼鳍的软骨、鸟翼和蝙蝠翼的骨架等，都有相似之处。
在这里，达·芬奇看到一个统一的无所不包的自然法则。像文艺复兴时期的人们所普遍认为的那样，达·芬奇也把人看作是“小宇宙”。他按照托勒密在他的《宇宙志》中采用的顺序，用15幅人体解剖图揭示“小宇宙”的秘密。如同托勒密把大宇宙划分成各个区域一样，他也把人体分解为各部分，从各个方向确定每一部分的功能，并用人体图表示人的局部运动的能力。而人的运动的原因及其规律，则又是机械学研究的对象。他认为人类和动物的肢体是活动的杠杆。因此，一切知识都根源于机械学。机械学乃是“最初推动者的奇妙正义之化身”。“最初制造师”的行善意志，正是从“最初推动者”的公平意志产生出来的。这是一切秘密的核心。
人要深入了解人体的运动及其规律，就必须要从机械学了解人和动物的运动和力的法则。依靠机械学的帮助，能够以几何学的准确度来证明解剖学的每一条定理。
尽管达·芬奇对人的骨骼、肉体了如指掌，对人体的美妙动人心领神会，但他仍然认为，灵魂比肉体更美。人的肉体的构造固然是很美满的，但拿来同住在其中的灵魂相比，就大为逊色了。因为灵魂总是神性的。有灵魂的肉体就是活的生命。灵魂是不肯同肉体分开的。所以最美的是生命。
“生命是如此美丽，凡不尊重生命的人是不配有生命的。”
这就是达·芬奇之所以憎恶战争，反对杀戮的最根本的思想根源。王公贵族们为了无聊的荣誉和权力你争我夺，不择手段，常常使他感到可笑。野心是徒劳的，在名利的角逐中，枉送了别人的生命，也枉送了自己的生命，是最愚蠢的行为。他的那些保护人们，力求精通能使自己高贵起来的艺术。而达·芬奇则致力于探索艺术的高贵。生命是美好的，而只有在美中，他才对生命感到心满意足，其余的一切都是长在虚幻树上的不切合实际的果实，是无意义的。达·芬奇是以在路易十二手下供职而居住在米兰的。但是，他没有固定的俸禄。经济上完全随国王陛下恩意赏赐。可是，深居王宫而又成天被大臣、将军和夫人们包围的国王，时常把他给忘记了。而他又不会以他的作品取得国王的欢心，引起国王的注意，更不会阿谀奉承，在国王周围周旋。
相反，他的工作一年比一年更少，也更迟缓了。于是，同以前一样，他总在闹穷，借债。只要能借到钱的地方，他都会去借。甚至向自己的徒弟借钱。还钱的期限到了，他又借新债来偿还旧债。不得已时，他也写信给米兰的法国总督查理·达·安波斯以及手下的度支官，支支吾吾地讨要薪俸：“并非存心麻烦大人，实在不能不敬问一声：我的薪俸能发给我么？我不止一次上呈大人了，但至今未得回答。”信呈上去之后，他耐心地等待大人们的回音，可是这种等待十有九空。
达·芬奇觉得，替王侯做事的时候，同替民众做事的时候一样，被人视为多余——无论何时何处他都成了一个陌生的人。
三年之后，教皇朱留士、皇帝马可西米良第一和西班牙国王费迪南结成“神圣同盟”，把法国人赶出伦巴底去了。而且依靠瑞士雇佣兵的帮助，把罗督维科·斯福查的儿子马西米良诺，即所谓“小穆罗”召回做公爵，——新公爵是在皇帝宫廷长大的一个19岁的少年人。
达·芬奇也搭了一个凯旋门欢迎他。小穆罗的公位坐不稳当。那些瑞士雇佣兵士太不关心他，把他当作无足轻重的傀儡。反之，神圣同盟那些人物又太关心他了。青年公爵小穆罗无心顾及艺术，但他还是聘请了达·芬奇，任宫廷画师，定了薪俸数额，但始终没有付过。
此时，托斯堪那也发生了变乱，同伦巴底一样。代表天意的民意，以及费迪南王的大炮，推翻了那个可怜的彼埃罗·索德里尼先生。他对公民们的共和德行，完全绝望了，只好逃到辣古沙去。过去的暴君，豪华者罗棱慈诸子，梅狄奇家兄弟们，回到佛罗伦萨来了。其中一个名叫朱良诺的，是一个奇异的梦想家，对于权力和荣誉都很冷淡，是个忧郁的怪人，爱好炼金术。嘉黎屋托·萨克罗布斯果先生从米兰逃出来后，就在他那里避难，告诉了他奇奇怪怪的关于达·芬奇有什么秘密智慧的话。这位朱良诺·德·梅狄奇，在复国之后，便来聘请达·芬奇，并非把他看作艺术家，而是把他看作炼金士的。
此时，达·芬奇的徒弟恺撒暗中同拉斐尔通信——当时，拉斐尔在罗马，在教皇朱留士第二那里，替梵蒂冈宫内厅堂画壁画。已经有好多人作预言，说：达·芬奇的声名，在这颗新星光芒之中，要黯然失色了。师父有几好次确实觉得，恺撒存心要背叛他。但友人的忠实比敌人的背叛，还更糟些。伦巴底有一部分青年画家在米兰形成了一个学派，自称为“达·芬奇学派”，其中有些是他以前的徒弟，此外则都是新人物，多至不可胜数，而且一天比一天多，——他们拥挤在他的周围，都自以为是跟随他的足迹走，对人家也是这样说。
达·芬奇对于这些所谓友人的纷纷扰扰，毫不感兴趣，这些人自己也不明白他们做些什么。有时，他感觉到一阵恶心，当他看见他生平视为神圣的和伟大的，如今给俗人拿去玩弄时：《最后的晚餐》中耶稣的面容被人描摹去了，同教会的庸俗观念结合一起。蒙娜丽莎的微笑也被人描成了淫荡的，或者纠缠到什么“柏拉图式恋爱”的幻想中去。
1512年冬天，马可·安东尼阿·德拉·托勒死于加达湖边一个小城黎瓦狄特棱托。他在那里替穷人医疟疾，不幸自己受了传染。他死时才有30岁。他一死，达·芬奇更加感觉孤独了。
1515年初，法国军队又卷土重来，向米兰进军。仗·查谷谟·特里武佐元帅，同些瑞士雇佣兵谈判，要他们交出小穆罗，这个小青年公爵岌岌可危，要陷入他父亲的命运中了。达·芬奇预见到伦巴底又有变乱发生了。
最后的几年里，他厌倦于那种变幻无常的政治了，厌倦于替人搭凯旋门，替人修理天使翅膀上破损的发条了。他时常对自己说：这些天使和他一样，现在该是安息的时候了。
他决定离开米兰，替梅狄奇家办事去。不久教皇朱留士第二死了。梅狄奇家族中的乔凡尼·德·梅狄奇，被选为新教皇，称为利奥第十。这位新教皇任命他的兄弟朱良诺为罗马教会护教大将军，即是当初恺撒·波尔查的官职，朱良诺于是到罗马走马上任。他让达·芬奇秋天也要到罗马去供职。达·芬奇离开米兰前几天，布洛列托广场上焚烧139个男巫和女巫。第二天，黎明时分，圣方济谷修道院那些修士发现了达·芬奇的徒弟卓梵尼·贝尔特拉非奥不省人事，倒在本涅德托修士房里的地板之上。他显然又发了那种15年前的病症：死人一般冰冷的面孔上，不动情的眼睛里面，有时露出一种神气。
比15年前更加令达·芬奇担忧。师父希望，徒弟若能离开他的”恶眼”就可得救，所以他要卓梵尼在米兰本涅德修士处养病，不要跟他去罗马。但卓梵尼如此固执地请求同去，使他不忍心再拒绝了。
法国大军快到米兰了。民众之中起了骚乱。小穆罗幼稚而固执，非灭亡不可，再不能延缓了。达·芬奇厌倦地无可奈何地，走着他这个无家可归、没有希望的行程。
1513年9月23日，达·芬奇怀着暗淡而又茫然的心情，带领几个徒弟：弗朗西斯果·默尔齐、沙莱诺、恺撒、左罗亚斯特罗和卓梵尼，从米兰动身往罗马去。从此他离开这块辛勤奔波的奋斗多年的热土，再也没有回来。