23歳（1857年）の時に薩摩藩によって長崎の海軍伝習所に派遣され、航海術・砲術・測量・数学などを学ぶ。ここで勝海舟や榎本武揚，寺島宗則らとも親交を深める。29歳（1863年），薩英戦争が始まる。この時，五代は捨て身の覚悟でイギリスの代理公使ニール大佐との直接談判を行い、戦争を回避しようと長崎でイギリス艦隊を待っていた。「このまま戦っても薩摩藩に勝ち目はなか」という考えに基づくものだったが、艦隊は長崎に寄らずに鹿児島に直接向かってしまう。 　　
　急ぎ鹿児島に戻った五代は，開戦に備え寺島とともに薩摩藩所有の蒸気船三隻で交渉しようと出航したが、五代らの乗った蒸気船三隻は拿捕されてしまう。捕らえられた五代と寺島は，代理公使ニールと艦隊司令官キューパー提督に尋問される。尋問後提督は「卿らは薩摩藩の艦長であるから，敬意を表するため一等士官の船室を居室に充てよう。開戦したら，自由に甲板に出て，戦況を視察せられよ」と、待遇は親切だったようである。そのことがその後の薩摩藩の反感を買い、藩とのぎくしゃくした関係の伏線になったという説もある。
　結局、決着もつかないまま英国艦隊は錦江湾から引き上げることになり、五代と寺島は英国艦隊から横浜に護送され，英国艦隊に幕府側の通訳として乗り込んでいた商人の清水卯三郎に引き渡される。薩摩藩は，五代と寺島のことを「船奉行でありながら蒸気船を略奪され，英国の捕虜となったことはけしからぬ。武士の風上にも置けないやつ」と考えており，幕府にいけばそのまま薩摩藩に引き渡され，処罰は免れぬだろうということで，清水はしばらく二人を薩摩藩や幕府からかくまってくれた。その後、1863年年末には英国と薩摩藩の和議が成立し，1864年の夏頃に五代はようやく赦免された。
　藩から赦免されてほどなく，五代は藩庁へ上申書を提出し、「富国強兵」を進めるため，「藩士の各層から選出した若者16名を英仏国に留学させ，産業革命の技術を学ばせる。また，留学に同行させる視察員はその際にヨーロッパで軍艦・大砲・小銃・紡績機械を買い付ける。」，その資金は「上海貿易で捻出する。」，等々，具体的現実的かつ入念な計画が書かれており誰もが感服したという。
　1865年、五代友厚を含めた薩摩藩使節と留学生計19人が，串木野の羽島港を出発し，イギリスへ向かう。ヨーロッパ各国を回り，各国の視察をしながら，紡績機械や武器の買い付けなどをしました。この時の交渉で，五代は「商社合力」という共同出資による事業方法を学んだ。この「薩摩藩英国留学生」には，その後大成した人もたくさんいる。この薩摩藩英国留学生についての記念館が，その旅立ちの地「羽島」に2014年に建設されている。