大约在顺治末年,贞观辞亲远游,到达京师,康熙元年(1662)以“落叶满天声似雨,关卿何事不成眠”之句而受知于尚书龚鼎孳和大学士魏裔介。清康熙三年(1664),顾贞观任秘书院中书舍人。康熙五年(1666)中举,改任国史院典籍,官至内阁中书。次年康熙南巡,他作为扈从随侍左右。在国史院任典籍期间,曾修订其曾祖顾宪成的年谱《顾端文公年谱》,又为其父编定文集《庸庵公日钞》。康熙十年,因受同僚排挤,落职归里,自称“第一飘零词客”。
康熙十五年(1676)经国子监祭酒徐元文推荐,入内阁大学士明珠府中住塾师,与权相明珠之子纳兰性德相识,成为交契笃深的挚友。《清稗类钞》作者徐珂说:“容若风雅好友,座客常满,与无锡顾梁汾舍人贞观尤契,旬日不见则不欢。梁汾诣容若,恒登楼去梯,不令去,不谈则日夕。”二人曾合力营救以“丁酉科场案”而蒙冤被遗戍宁古塔的好友吴兆骞,轰动大江南北。
康熙二十年(1681),顾贞观回无锡为母丁忧期间,曾帮助修订《庐州郡志》。又按惠山听松庵竹茶炉旧制,仿造了一只竹茶炉,不少名士题词赋诗以记其事,后由纳兰性德汇成《竹炉新咏》。
康熙二十三年(1684)、二十四年(1685),兆骞、性德先后病故,令贞观悲痛不已,在性德逝世的第二年即回归故里,在家乡无锡的惠山脚下、祖祠之旁修建了三楹书屋,名之为“积书岩”。从此避世隐逸,心无旁骛,日夜拥读,一改风流倜傥、热衷交游的生活。
康熙五十三年(1714),贞观卒于故里。临终前将平生之诗选出四十首,授门人杜诏谋刻问梓。自称此作皆“味在酸咸外者”。故其著述虽丰而存诗不多。