После окончания войны, семью Ивана Ивановича перевезли в Петербург, а он сам поступил на службу в Департамент государственных имуществ. Именно в этот период он оказался в центре литературной жизни, познакомился с молодым Пушкиным, а также с будущими декабристами К. Рылеевым, Н. Муравьевым и В. Кюхельбекером, Н. Тургеневым.
В 1816 году заболевший Козлов начал испытывать проблемы со зрением. Через 5 лет он полностью потерял зрение из-за болезни и серьезно пострадал от паралича. Во время вынужденной неподвижности он изучил немецкий и английский языки, а также погрузился в мировую поэзию. Позже он начал самостоятельно сочинять стихи и заниматься переводами. Благодаря этому ему удалось поддерживать достойный уровень жизни, ведь его наследство уже было исчерпано. В нелегкое время большую поддержку оказывал ему его товарищ, попавший в трудности — Жуковский.
Козлов принялся за творчество под влиянием В. А. Жуковского, создавал баллады, романсы, песни и прочее. Первое литературное признание он получил после издания своей поэмы «Чернец». Сам Пушкин сравнил его творчество с поэмами Байрона и отозвался о нем стихотворением «Козлову». Затем он написал поэму «Княгиня Долгорукая», в которой описал подвиг женщины, решившей последовать за мужем в ссылку в Сибирь.
Вероятно, определенные события в жизни поэта-романтика повлияли на его желание серьезно заняться литературой. Однако, скорее всего, это была судьба. Его перо создало как личные, так и переведенные стихотворения, которые отличаются удивительной душевностью и музыкальностью. Великие композиторы, такие как Ф. Алябьев, А. Гурилев, М. Глинка, А. Даргомыжский и другие, сочиняли музыку к его стихам.
В 1840 году в Петербурге скончался Иван Иванович Козлов. Его похоронили на кладбище в Александро-Невской лавре.