W międzyczasie zmarła matka Cremony. Dzięki ponownemu wsparcia rodziny 27 listopada 1849 r. ponownie rozpoczął naukę na uniwersytecie w Pawii. Wśród jego nauczycieli znaleźli się słynni włoscy matematycy: Antonio Maria Bordoni, Felice Casorati oraz Francesco Brioschi. 9 maja 1853 r. otrzymał tytuł doktora inżynierii lądowej. Niebawem zaangażował się w badania matematyczne. W marcu 1855 r. ukazał się jego pierwszy referat, co pomogło mu w uzyskaniu pozwolenia na tymczasowe nauczanie fizyki w gimnazjum w Pawii. 17 stycznia 1857 r. stał się pełnoprawnym nauczycielem. Pozostał na tym stanowisku przez kolejne trzy lata, podczas których wydał wiele artykułów o tematyce matematycznej. Większość z nich nie miała jednak dużego znaczenia dla rozwoju nauki.
Kariera zawodowa 28 listopada 1859 Cremona został powołany na stanowisko nauczyciela w Liceum św. Aleksandra w Mediolanie. W czerwcu 1960 został na mocy królewskiego dekretu profesorem zwykłym na Uniwersytecie w Bolonii. W Bolonii pozostał to 1867 r. W tym czasie opublikował 45 artykułów. Szesnaście z nich stanowi odpowiedzi na pytania zawarte w Nouvelles Annales. Dzięki pracom w zakresie geometrii euklidesowej w 1866 otrzymał Nagrodę Steinera.