Pengawasan ketat yang dilakukan kepada Syekh Nawawi membuatnya tidak betah.
Dia kemudian kembali meninggalkan Tanah Air dan bertolak ke Mekkah untuk menuntut ilmu.
Syekh Nawawi begitu betah tinggal di Mekkah. Diperkirakan, ia menetap di sana dari tahun 1830 hingga meninggal dunia.
Selama di Mekkah, Syekh Nawawi berguru ilmu tasawuf kepada Syekh Abdul Gani Bima dan Syekh Ahmad Khatib.
Setelah tinggal di Mekkah untuk kedua kalinya, ilmu yang didapatkan oleh Syekh Nawawi berkembang.
Dia menjadi seorang ulama terkemuka yang menguasai ajaran Islam.
Syekh Nawawi bahkan disegani oleh para penuntut ilmu Islam dari seluruh penjuru dunia.
Dia dipercaya menjadi pengajar di Masjidil Haram, Mekkah kurang lebih selama 10 tahun, dari tahun 1860 hingga 1870.
Pada 1870, Syekh Nawawi juga pernah diundang oleh para ulama Universitas Al-Azhar, Kairo, Mesir, untuk memberikan kuliah singkat di suatu forum diskusi ilmiah.
Para ulama itu tertarik mengaundang Syekh Nawawi karena sudah dikenal di seantero dunia.
Di samping kesibukannya sebagai ulama, Syekh Nawawi juga aktif menulis kitab dalam berbagai bidang keislaman.
Seperti: