Período Lombardo
Por 1477 Bramante deixou Urbino por razões desconhecidas e se estabeleceu na província da Lombardia, no norte da Itália. Ele trabalhou em afrescos para a fachada do Palazzo del Podestà (posteriormente alterado) em Bergamo mostrando figuras clássicas de filósofos em um cenário arquitetônico complexo. Vasari (embora mal informado sobre este período) diz que Bramante, depois de trabalhar em várias cidades em “coisas sem grande custo e de pouco valor”, foi para Milão “ver a catedral”. A oficina da catedral, na qual os artesãos italianos, alemães e franceses trabalhavam por turnos, constituiu um importante centro de intercâmbio de conhecimentos, métodos e técnicas de planejamento. Além disso, Milão era uma grande e rica metrópole, a capital de um estado governado por Ludovico Sforza, chamado Il Moro, e a arquitetura renascentista era uma mercadoria a ser importada. Assim a cidade representava uma oportunidade para um arquiteto jovem e atual como Bramante.
A primeira obra arquitetônica que pode ser definitivamente atribuída a Bramante é um desenho: uma gravura feita em 1481 por um gravador milanês, Bernardo Prevedari, a partir de um desenho Bramante representando um templo em ruínas com figuras humanas. Na mesma época, Bramante trabalhava na igreja de Santa Maria presso San Satiro, a primeira estrutura definitivamente atribuída a ele. Juntamente com uma certa aderência ao gosto local, esta igreja mostra vestígios da influência de Alberti, Mantegna, Brunelleschi e da escola Urbino. Esta última influência é particularmente evidente no seu coro, que foi pintado em perspectiva para dar uma ilusão de um espaço muito maior. Talvez do mesmo período (c. 1480-85) é a decoração de Bramante de uma sala na Casa Panigarola de Milão (fragmentos na Brera, Milão) que consiste em cenários arquitetônicos e figuras de homens de armas, rendidas por meio de uma perspectiva ilusionista. Experiências semelhantes, talvez também nos mesmos anos, parecem ter sido realizadas por Bramante nas fachadas de edifícios, como a Casa Fontana, mais tarde chamada Silvestri, em Milão.
Em 1488 Bramante, juntamente com vários outros arquitetos, foi solicitado pelo Cardeal Ascanio Sforza, irmão de Ludovico Sforza e bispo de Pavia, a elaborar um novo plano para a catedral de Pavia. Bramante foi muitas vezes a essa cidade durante esse período, e foi provavelmente sob sua direção que a cripta e a parte inferior do edifício foram executadas.
Bramante parece ter tido relações estreitas com Leonardo da Vinci. Em 1482 Leonardo tinha visitado Milão de Florença, e em 1490 tanto Bramante como Leonardo estavam ocupados com problemas estilísticos e estruturais do tiburio, ou torre de cruzamento, da catedral de Milão. De 1487 a 1490 podem ser documentados vários intercâmbios recíprocos. A única evidência escrita das idéias de Bramante sobre arquitetura remonta a esta época (1490) e consiste em um relatório sobre o problema do tiburio. Bramante examinou várias soluções (entre elas uma das suas, uma planta quadrada), demonstrando uma concepção de arquitetura notavelmente parecida com a de Alberti.
Bramante já gozou do favor tanto de Ludovico e Ascanio Sforza, como também de cortesãos influentes. O seu modesto salário e a irregularidade de pagamento, no entanto, não lhe permitiam viver luxuosamente. Ele entrou em contato não apenas com artistas, mas também com humanistas e poetas da corte de Sforza, e ele mesmo escreveu versos. Como Leonardo, esteve envolvido na encenação de espetáculos na corte de Sforza, como um por ocasião de um batismo em 1492.
Arquitetura cada vez mais dominou seus interesses, mas ele não desistiu da pintura. Das muitas obras que lhe foram atribuídas por vários escritores do século XVI, nenhuma parece, no entanto, ter sido preservada. O único quadro de cavalete existente que lhe foi atribuído é o Cristo na Coluna da Abadia de Chiaravalle (c. 1490). Um afresco num ambiente arquitectónico complexo (c. 1490-92) no Castello Sforzesco de Milão é provavelmente seu, com a colaboração do seu aluno Il Bramantino.
A partir de 1492, Bramante foi confiado por Ludovico e Ascanio Sforza a reconstrução da canónica (reitoria) de Sant’Ambrogio em Milão. A obra foi interrompida pela queda de Ludovico, e, embora tenha sido retomada no século XVI, apenas um dos lados do edifício foi executado. Embora a responsabilidade de Bramante não possa ser provada, a idéia da nova tribuna (capela) de Santa Maria delle Grazie provavelmente teve origem com ele; destinada a ser o mausoléu funerário dos Sforzas, a tribuna estava em um projeto global de reconstrução, iniciado em 1492, para toda a igreja. Bramante pode também ter planeado a decoração pintada do interior, mas a execução e o esclarecimento de pormenores, particularmente no exterior, foram provavelmente feitos por mestres lombardos.
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As atividades de Bramante nos anos 1490, antes de deixar Milão finalmente para Roma, são esporadicamente documentadas. Foi conjeturado que no verão de 1492 ele estava em Florença estudando a obra de Brunelleschi, em vista do caráter enfático Brunelleschiano do Sant’Ambrogio canonica. Em 1493 ele fez um relatório sobre certas fortificações na fronteira suíça para Ludovico.
Os seus últimos anos na Lombardia foram marcados pela actividade inquieta que caracterizou o resto da sua carreira. Foi provavelmente responsável pelos desenhos da praça de Vigevano (realizada entre 1492 e 1494, parcialmente transformada no final do século XVII), da decoração arquitetônica pintada nas fachadas arqueadas que marcaram seus limites, e pelos desenhos de outras estruturas do complexo Vigevano, assim como a decoração pintada (que desapareceu) para o interior do castelo da mesma cidade. A sua passagem coberta (ponticella) para o Castello Sforzesco em Milão deve ser também deste período, e a fachada da igreja de Santa Maria Nascente ad Abbiategrasso (perto de Milão) data de 1497. Entre 1497 e 1498, além de uma capela (posteriormente alterada) de Sant’Ambrogio em Milão, trabalhou no mosteiro cisterciense que estava sendo erigido em Milão, sob os auspícios de Ascanio Sforza; como seu trabalho na canônica, foi suspenso em 1499 e está inacabado.