正如前述，路德一直以来关注的核心问题就是：人如何才能面对公义的上帝，站立在他面前？这个问题用神学术语表述就是称义的问题：人如何与上帝建立起正确的、公义的关系，或者说，个体自我如何才能被上帝视作义人，获得拯救。对于此问题，前面所述的传统，尤其是经院哲学提出了上帝与人立约的解决方案：上帝与人定下了盟约：只要人尽其所能，那么，他就能获得上帝的救恩。“尽其所能”这个前提条件就是爱上帝胜过一切，谦卑，信仰，悔罪，依据良心行事等等。这个方案的特点是：第一，在对上帝的形象和义的理解上，它认为上帝具有循序的能力，是完全信实可靠的，必然信守其应许，只要人满足他的条件，他就会履行约定，赐下救恩，并且这意味着上帝的义是主动的义，是上帝的一种属性和他用来审判人的标准，他是严厉的审判官，依据人的行为来审判人，只要人不能满足盟约的先决条件，他就会定人的罪。第二，它虽然指出上帝的恩典是得救的前提条件，但是又强调神人合作，恩典不会白白地赐给人，人需要努力，需要履行一定的责任，满足与上帝所立的约的要求，才能获得救恩。而这就有了第三点：预设并且相信人有能力履行盟约规定自己要承担的义务和责任，满足上帝的要求。
作为一个受过良好的神学训练且在灵性上试炼多年的人，路德充分意识到了这个方案的关键：它对人的能力持乐观态度，认为人有能力履行盟约所规定的义务，成全律法和做善工，赢得救恩。但是他的亲身实践告诉他，人根本没有力量满足上述条件，譬如在神父面前告解，彻底认罪，但是人非常软弱，易于犯罪，因而认罪总是没有尽头，并且人因为犯罪成性，所以对它司空见惯，熟视无睹，很多时候犯了罪都没有意识自己在犯罪。既然没有认识到，认罪时就会遗漏很多罪，神父就无法宣告赦免这些罪。但是最糟糕的是，认罪行为本身就是一种犯罪的行为。认罪者往往抱着逃脱上帝的审判的自私的念头，无意识地或者故意隐藏自己的罪，抱有这种想法的人认为上帝察觉不到自己的罪行，而这本身就是罪；另外，即使人能彻底认罪，但是他并没有放弃自私和以自我为中心，仍然相信凭借自己的努力，通过认罪，就能逃脱审判，保全自己。这种不信靠上帝，而相信自己的能力的做法本身就是罪。
认罪如此，谦卑、顺服、爱上帝等一切善工也是一样，因为人自堕落之后就是自私的，以自我为中心，在凡事上寻求自己的好处，这些善工也是从自我出发，为自己谋利，人根本不能像比尔要求的那样尽其所能，成功“对付内心的邪情私欲”，根本不能凭借自己的力量爱上帝超过一切，人爱上帝也是从自私自利的角度出发，试图利用上帝。人的谦卑和顺服根本不是真正的谦卑和顺服，而是不顺服和主动的叛逆，它们反映的不是人的德性，而是罪性。总之，从作为严厉的审判者的上帝的角度看，人所做的一切自以为美好良善的事情没有一件是公义、真实、圣洁的，都是不义、虚假、污秽的，人极其自私和软弱无能，永远不能将自己感到满足和称道的东西献给圣洁、公义的上帝，成功经受他的审判，并获得救恩。
既然人永远都无法手捧自己的德行和善工来到上帝面前，领取救恩的奖赏，那么，上帝就必然根据盟约公正地对待人，定人的罪。这个结局是凄惨和令人绝望的。虽然导致这个结局的原因不在上帝，并非因为他不遵守盟约，而是因为人根本无力满足盟约的要求，但是罪人却会觉得上帝一开始就设定了一个骗局：看似恩待罪人，与其订立盟约，只要人满足他提出的条件，就赦免人的罪，然而这个条件是罪人本身无法做到的，相反只有罪得赦免之后才能做到。但是如果罪已得赦免，又不需要上帝来与人立约。因此，罪人就会痛恨上帝的义。
路德在去世前一年为其拉丁文著作集所写的前言中深情地回顾了他当时的感受，在这个被频繁引用的著名文段中，他说他因为接受当时的经院哲学对上帝的义的理解，即将上帝的义看作是上帝本身的义，他刑罚不义的罪人，而痛苦绝望，憎恨上帝的义：“虽然我过的是修士的生活，是无可非难的，但我还是觉得自己是罪人，在上帝面前自感良心不安，我也不相信我能够用自己满意的东西来取悦于他。我不爱（事实上，我恨）那位刑罚罪人的公义的上帝，我不是用沉默的亵渎，就是喃喃地抱怨。我生上帝的气，对他说：‘人会因为原罪而受到永恒的诅咒，因为旧约律法而承受各种灾祸，这还不够悲惨吗？上帝竟然藉着福音让人愁上加愁，还要他们忍受他的震怒和公义。’我如此逼到自己几乎疯狂，良心大受干扰……”
碰到路德所遭遇的这种情况，人们不外乎有两种选择：要么干脆放弃对上帝，乃至对有神论的信仰，要么就改变对上帝的义的认识，重新寻找人与上帝的和解之道。显然，路德选择了后者。绝望之处有盼望，他发现自己过去专注于上帝的主动的义，即他的严厉的审判，而不是他的被动的义，即尽管人罪孽深重，不能承担盟约所规定的义务，必然会被上帝定罪，但是上帝满有慈悲和怜悯，他将公义赐予人类，将人看作是义人，赦免人的罪。依据前一种观念，尽管上帝有怜悯和恩典，与人立约，但是人只有满足条件，做善工，成全律法，才能得救，而依据后一种观念，上帝不但与人立约，而且还知道人根本无法符合那些条件，人靠自己的努力和行为不能称义，于是他亲自提供了盟约所要求的条件，将它（信）赐给人，让人凭借他的恩典因信称义，顺利地领到救恩，并且在被称义之后，真正做善工。从前一种观点出发，人只会看到上帝的义及其严厉的审判，而从后一种观点出发，人就能在上帝的严厉和公正之处看到他的仁慈、怜悯和恩典。
路德的这个发现构成了著名的“宗教改革的突破”或“塔楼体验”，据说是他在奥古斯丁修道院的塔楼上苦读经书和冥思苦想却不得要领，最终突然顿悟而产生的结果。尽管路德说这个发现出现在1519年，但是很多学者依据他的思想发展的轨迹并不认可他自己的说法，相反认为他是在1515年左右思想发生突破。不管怎样，路德在苦苦求索中终于有了发现是不假的，他回忆说，当他读到《罗马书》一章17节时，他终于明白“上帝的义‘是指被动的公义，亦即慈悲的上帝藉着此公义使我们因信而得以被称为义，如经上所记’义人必因信得生，义人藉着上帝的恩赐（亦即信心）而得生”。因为这个想法，他就发生了改变，犹如重生了一般，好像穿过敞开的大门进到天堂里面，他过去憎恨“上帝的义”，现在却爱之如命，视之为最甜美的词。他在随后的《关于两种义的讲道》、《关于三种义的讲道》以及晚年所写的《《加拉太书》注释》中对“因信称义”做了更清晰的解释。
但是因信称义并非是路德的独创，《圣经》明确谈到了它，而经院哲学家同样强调因信称义，不过他们对它的理解仍然难脱前面的善工得救的路数。在他们看来，因信称义就是上帝将救赎的恩典赐给人，人藉着信基督，并配合以爱心和善工来领受救恩，通过洗礼被上帝除去他的一切罪，由罪人变成义人。具体而言，信与其他善工一样是人自身的能力发出的主动行为，人凭借它称义。义是指上帝的主动的义，即上帝是公义、公正的，赏善罚恶，审判人，定人的罪。称义就是上帝因为人信基督和领受了洗礼而称人为义人，除去他的一切罪，于是，有信之人就发生了内在的改变，因被上帝称为义人而成为义人，身上的罪被清除，不再是罪人。不难看出，这种理解在拯救的根据上，虽然肯定上帝的恩典，但是非常强调人的合作和配合，人凭借自己的能力（信）能够经受上帝的审判，成为义人，并且非常强调称义的结果，人因称义而成义，不再是罪人。
路德认为对因信称义的理解关乎教会的生死存亡。初略地看，他的因信称义的含义是：上帝的恩典唯独藉着人对基督的信，而不是因为人的德行赐予人，人因信基督而被上帝称作义人，并且在称义之后藉着信心做善工。这似乎与上面经院哲学的观点差异不大，但是人们一旦看到他的具体论述，就会发现根本的差异。
人罪孽深重，根本无法施行任何善工，成全律法，因而无法满足作为公义的审判官的上帝的要求，也就不能获得救恩。如果信是人称义所凭借的的能力或品行，那么，它就如同前面所说的其他善工一样，仍然包含着人的自私的欲望和倾向，无法满足自己按盟约必须达到的要求，因而不能称义。但是上帝直接为人们预备了一切，将信作为礼物赐给人，使它成为罪人领受他的恩典的管道或器皿，罪人无需努力和尽己所能做事，只因为信而白白地被称为义，通过它而领得救恩。信不是对知识的相信或者对教义的认同，而是完全把自己的整个生命交托给上帝的信仰，完全信靠耶稣基督，确信他为自己而死，并且唯独藉着对他的信靠才罪得赦免，获得新生。信将信徒与基督联系起来，基督为人死，用他的义遮盖了人的罪，使他的义成为罪人的义，因而有信心之人就罪得赦免。
义不是人的一种品质或属性，而是与上帝处于正确、公义的关系之中。人自堕落之后，本性已经败坏，因而人本身不是义的。上帝的义不是指上帝的主动的义，即他本身是义的，他作为严厉的审判官定人的罪，而是指上帝的被动的义，他白白地恩赐给罪人一种礼物，将罪人看作是义人，即，尽管人罪孽深重，必然被定罪，但是上帝满有慈悲和怜悯，将基督里的义恩赐给人，用他的义遮盖人的罪，凭借它，罪人在上帝面前被悦纳和称义。当然，上帝的主动的义和被动的义也并不是对立的，而是关联和统一的，上帝的主动的义是为了实现上帝的被动的义，前者将上帝显现为严厉的审判官，使人认识到自己的罪靠己力无可战胜，因而虚己，倒空自身，甘心领受上帝的恩典，于是，上帝的被动的义就显现出来了，因而在上帝的最严厉和公正的地方恰恰显示出他的仁慈、怜悯和恩典。
因信称义的称义是指外在的义，即被上帝归算为义，在上帝眼中是义的，而不是内在的义，即自身是义的，在自己眼中和自我评价中是义的。人自身是罪人，然而因为上帝的恩典藉着信，而不是藉着自身的品质和行为，而外在地是义人，被上帝算作是义的，或者说在上帝眼中是义人。信徒在自己的意识中觉察到自己是罪人，然而与此同时不知不觉地被上帝算为义人。因此，称义对人而言是被动的，而上帝是主动的，上帝将人算作是义的。称义是上帝宣称人是义的，而不是赋予了人义的属性。在人眼中，人仍然是有罪的，生在罪和不义中，死在罪和不义中，然而在上帝眼中是义人。因为人完全承认自己的不义，恳求上帝的恩典和怜悯，所以，满有恩典的上帝愿意将他看作是义的，藉着对他的道的信仰这一管道，将义归给人。
由此，路德提出了基督徒“同时既是罪人又是义人”（simul iustus et peccator）的著名观点。为了说明它，他举了一个生动形象的比喻：一个人生了病，他相信那个许诺让他完全康复的医生，对他所许诺的康复充满盼望，并且服从这个医生的指示，戒绝那些他要求他离弃的东西，以防它们阻止他获得医生所许诺的康复。这个病人现在是健康的吗？这个问题不好轻易回答是还是不是，只能说他实际上既患着病又在康复。他事实上仍然有病，不过他会按照医生的许诺而康复，他相信医生，而医生也会把他视作已经康复了。基督徒的情况与此类似，他在事实上是罪人，但因为上帝确实已经将基督的义归算给他，并且还应许继续使他从罪中解脱出来，直至他完全解放，成为义人，所以他是义人。因此，基督徒实际上是罪人，但是在盼望中是义人，在人的眼中是罪人，但是在上帝眼中和他的应许中是义人。为了帮助学生理解称义的本质，路德甚至用他已经开始鄙视和抨击的亚里士多德的术语来解释罪与义的关系：“人总是在不存在、生成、存在的状态中；总是在匮乏、潜能、实现的状态中；总是在罪、称义、义的状态中，即总是罪人、悔罪者、义人。”
在称义的问题上，路德的思想不但与罗马教廷的正统主张不同，而且也与奥古斯丁的观点不同。正统的观点认为称义去除了人的罪性，使之转变为义，得以重生，但是路德认为称义只是改变了人在上帝面前的地位，人被上帝算作义人，人称义之后仍然有罪，直至死亡，进入天堂后才能重生，彻底改变罪的本性。尽管路德非常推崇奥古斯丁，当奥古斯丁的全集刚出版时，他就如饥似渴地阅读起来，获益匪浅，但是在那个导言中，他指出他欣喜地发现奥古斯丁在《精义与字句》中说上帝的义是指我们因为上帝的义而得以称义，他在称我们为义时赐给我们义，但是路德指出这个说法并不完全，并且没有将“归算”解释清楚。
在称义观上的这种差异具有重要影响，这可以从对圣徒的理解看出来。罗马教会宣称圣徒是义人，并且因为其功德绰绰有余，所以教会建立了功德库，人们符合教会的要求就可从该库中支取功德。但是路德在其《罗马书》讲义中说，圣徒与其他人一样因为相信基督而被上帝算作义人，他自身也不能遵行律法，免不了自私自利，因而也是罪人。那么，圣徒与一般的人的区别在哪里呢？圣徒认为自己是罪人，永远留意自己的罪，他们饥渴慕义，信靠满有慈悲和怜悯的上帝，盼望他的恩典，他们因此永远是外在地称义，在上帝眼中是义人，而一般的人则总是轻看自己的罪，自以为义，因为充满了自己的义、真理和智慧，便不可能领受上帝的义、真理和智慧，被它们充满，所以在上帝眼中永远是罪人。因为圣徒也是罪人，他们被上帝算为义人只是因为他们认识到自己罪孽深重，一无是处而完全信靠基督，所以，他们是没有功德可言的；即使他们有功德，他们也不敢自专，将它据为己有，而是将功德归给上帝，承认那是他们信靠的基督在他们身上做的工。既然如此，圣徒的功德库的说法是错误的。如此一来，罗马教会就丧失了一个控制信徒和敛财的重要手段。
在完成突破之后，路德的神学理论已经与经院神学泾渭分明。为防止学生受经院哲学的毒害，他与同道一起在维滕堡大学推行教学改革，砍掉了有关亚里士多德和经院神学家的著作的课程，甚至一度将逻辑和辩论都取消，授课的内容完全是《圣经》以及早期教父，尤其是奥古斯丁的著作。按照他自己的说法，如果教授不教这些东西，那么，他休想招到学生，饭碗会保不住。尽管这样的改革计划不能推广到其他地方，但是路德非常自豪地说：“我们的神学和奥古斯丁的神学占据主导地位。”为了方便学生学习《圣经》，他还邀请了精通古希腊文和希伯来文的梅兰希顿（Philip Melanchthon）来校任教，而后者后来成为他的得力助手和继承人。
在指导学生京特（Francis Günther）撰写学位论文时，路德为他撰写了论文提纲《驳经院神学论纲》。在这个提纲中，路德尖锐地抨击了作为经院神学之基础的亚里士多德的哲学，宣称除非抛弃它，否则没人能真正成为神学家，亚里士多德的所有哲学都是黑暗的，而神学就是光明，断言一个不是逻辑学家的神学家是危险的异端本身就是险恶的异端言论。他依据他的发现在人的意志、律法与恩典、称义与善工等问题上提出了与经院神学针锋相对的看法，初步确立了他自己随后将在《海德堡神学论纲》及其证词中更详细陈述的福音神学和十字架神学。
依据路德的发现，在上帝面前，人不是因行善而称义，而是被称义之后才能行善。一旦以经院神学的善工得救之说为理论基础的举措，乃至闹剧横行于世时，捍卫真道的路德就必然会喷发出怒火，猛烈抨击这些丑恶的行径，于是，冲突就不可避免。而点燃那团怒火的就是兜售赎罪券的事件。
