Nel 1860 compie un primo viaggio in Italia, il pretesto è acquisire documentazione in vista della tesi che avrebbe discusso alla Sorbona nel 1861 (studio pubblicato l'anno successivo con il titolo di "Dino Compagni. étude historique et littéraire sur l'époque de Dante", Paris, Durand, 1862), tra il settembre e l'ottobre soggiorna dunque in Toscana, a Firenze in particolare, città dove frequenta musei e biblioteche, il cenacolo di Giovan Pietro Vieusseux, conosce personalità come Gino Capponi e Niccolò Tommaseo. Tornato in Francia, nel 1863 ottiene una cattedra di letterature straniere all'università di Douai. Nel 1866 si trasferisce a Parigi pur continuando a insegnare in provincia: l'interesse per la realtà politica presente prevale sul gusto degli studi storici e letterari, inizia infatti a scrivere come pubblicista politico, spiega ai francesi il ruolo che la cultura tedesca (si legga, in sintesi, la grande scuola dell'idealismo) può svolgere come calamita di una comune tradizione europea, cerca di rimuovere i pregiudizi sul consolidamento di una casa nazionale tedesca. La sua voce è ascoltata, lui stesso viene introdotto nei circoli intellettuali più rinomati (già da tempo è in contatto con, tra gli altri, Hyppolite Taine, Sainte-Beuve, Adolphe Thiers), ma la sua azione di mediazione doveva scontrarsi con il clima antitedesco che preparava la guerra franco prussiana. Nel 1870 è costretto di nuovo all'esilio e opta per una scelta neutrale: si reca prima in Inghilterra e poi sceglie l'Italia, da dove invia dispacci, al seguito dei bersaglieri di Cadorna, al giornale londinese «Times» sulla presa di Roma. Da sottolineare come Hillebrand sia stato testimone, spesso in presa diretta, di alcuni avvenimenti fondamentali della storia italiana e europea, dalle barricate del 1848 ai processi di unificazione tedesca e di quella italiana (già nel 1860 aveva annotato nel suo diario le gesta delle imprese garibaldine - pur essendo critico della conquista del sud - che risuonavano nell'autunno di quell'anno). Si stabilisce nel 1871 a Firenze e vi rimane fino alla morte, dedicandosi alla scrittura da libero letterato. La residenza che prende sul Lungarno Vespucci è tutt'altro che un rifugio appartato, Hillebrand non smette i panni del viaggiatore (frequenti le sortite in Inghilterra e Germania) e continua nell'opera di interlocutore tra le diverse culture: ha rapporti intensi con il mondo angloamericano e svolge un ruolo di mediazione tra Italia e Germania: spiega lo spirito tedesco al pubblico italiano, introduce in Germania la realtà della nuova Italia (a tale scopo fonda la rivista «Italia» scritta per il pubblico tedesco e pubblicata in Germania dal 1874 al 1877). Nei quattordici anni che trascorre a Firenze mette a segno i frutti più maturi del proprio lavoro: scrive saggi (diventando un maestro in questo genere) che vengono pubblicati su riviste tedesche e inglesi e che via via sistematizza (seppure il più grave difetto della sua opera rimanga la frammentarietà) nella raccolta "Zeiten, Völker und Menschen" (7 volumi, il primo dei quali uscito nel 1874 e l'ultimo - postumo - nel 1885), progetta inoltre opere ambiziose per le quali svolge un lavoro di preparazione rivolgendosi - tra le varie fonti - alla biblioteca del Gabinetto Vieusseux, come una storia della Francia moderna dall'ascesa al trono di Luigi Filippo alla caduta di Napoleone III ("Geschichte Frankreichs...", programma rimasto incompiuto dopo la pubblicazione delle prime due parti, nel 1877 e nel 1879). In precedenza aveva stretto relazioni con la generazione legata al Risorgimento, in questi anni entra in contatto con esponenti della nuova classe accademica e politica e la sua influenza lascerà un'impronta anche sul piano filosofico-politico. Letterati, storici e politici, come Giosue Carducci, Alessandro D'Ancona, Angelo De Gubernatis, Ferdinando Martini, Pio Rajna hanno la possibilità di incontrarlo o di rimanere in contatto con lui, e il suo esempio può darsi abbia contribuito alla penetrazione di un modello di ricerca ispirato alla scuola tedesca (scalzando dal primato il modello culturale francese), si pensi per esempio al peso che ebbe l'introduzione del metodo storico di importazione germanica negli studi filologici. Sul piano più schiettamente politico era in discussione l'assetto da far assumere al neonato stato unitario, se un modello democratico o uno ispirato a quello tedesco meno incline, secondo Hillebrand, a scivolare nella demagogia. Il "partito" vicino alle posizioni di Hillebrand fu sicuramente quello della Destra storica: tra gli altri è in contatto con Quintino Sella e, soprattutto, collabora con Pasquale Villari e Sidney Sonnino, scrive infatti sulla «Rassegna settimanale», la rivista di riferimento del gruppo. Il salotto della sua casa fiorentina è un punto di ritrovo della cultura cittadina, frequentato da personalità locali e internazionali, tra cui naturalmente gli esponenti della colonia tedesca come il pittore Arnold Böcklin e lo scultore Adolf von Hildebrand. Grazie alla passione musicale di Jessie Hillebrand (che fondò la società Cherubini) la loro casa sul Lungarno diviene anche un luogo di animazione della vita musicale e vi fanno visita Hans von Bülow, Franz Liszt e Richard Wagner. Ammalato di tubercolosi, negli ultimi anni Hillebrand è costretto a limitare progressivamente l'attività letteraria e a ridurre la vita sociale, muore a Firenze il 18 ottobre 1884 ed è sepolto nel cimitero evangelico degli Allori.