Car ce sont « Les Lettres de mon Moulin » (1869) qui ont fait sa notoriété, fictivement écrites dans son moulin de Fontvieille, où il n’a jamais habité. Ce recueil de nouvelles, de « chroniques provençales » devenues des références culturelles (« La chèvre de Monsieur Seguin »), charme toujours ses lecteurs, alliant l’humour et l’émotion. Sous la couleur locale (voir « Le poète Mistral »), entre Pagnol et Giono, Daudet anime une société ancienne, où la vie n’est pas toujours facile, dans des registres variés : le récit de voyage « En Camargue », le comique historique de « La Mule du Pape » (qui n’est pas inoffensive comme une pantoufle), la tragédie de « l’Arlésienne », qui a créé une expression proverbiale (« c’est l’Arlésienne », qu’on ne voit jamais).
Les Lettres ont éclipsé une production romanesque importante. A. Daudet évoque sa jeunesse difficile dans « Le Petit Chose » (1868) et, après le réalisme caricatural de « Tartarin de Tarascon » (1872) et de ses suites, il publie des romans réalistes, où il dépeint la société de son époque : le commerce et l’industrie dans« Fromont jeune et Risler aîné » (1874), les affaires et la politique dans « Le Nabab » (1877), et il exprime sa compassion pour l’enfance malheureuse dans « Jack » (1876). Ses romans se rattachent au réalisme et, même s’il est ami de Zola, il n’adhère pas au naturalisme.
Les œuvres de Daudet sont toujours agréables à lire, grâce à l’art du conteur, avec « un singulier mélange de fantaisie et de réalité » (A. Daudet) :
« Autour de nous, les étoiles continuaient leur marche silencieuse, dociles comme un grand troupeau ; et par moments je me figurais qu’une de ces étoiles, la plus fine, la plus brillante, ayant perdu sa route, était venue se poser sur mon épaule pour dormir... » (« Les Etoiles »).