在昆明的北大文研所期间，傅斯年总是千方百计地想要把邓广铭研治宋史的专业思想巩固下来。当时正值《宋会要辑稿》刊行，因价格不菲，邓广铭原本不想买的，傅斯年却非逼着他买下一部，并先由文研所垫付书款。邓广铭晚年回味这段往事，不无感慨地说，他最后选择宋史研究作为终身的学术事业，可以说是傅斯年给逼出来的。
    1940年秋，为躲避日机轰炸，傅斯年决定将史语所迁往四川南溪县李庄，并要邓广铭也一同前往，以便利用史语所丰富的图书资料。到李庄以后，邓广铭的编制仍属北大文研所。从1940年底至1942年春，他受中英庚款董事会的资助，从事对《宋史》的考订工作，后来发表的《宋史职官志考正》、《宋史刑法志考正》以及王钦若、刘恕诸传的考证文字，都是在此期间完成的。从他1941年7月8日写给傅斯年的一封信来看，他当时似乎有一个对《宋史》全书进行通盘考订的庞大计划，信中称他“已认整理《宋史》为毕生所应从事之大业”，“单论《宋史》各志一百六十二卷，即绝非三二年内之所可理董毕事者，并本纪、列传、世家等计之，势须视为毕生之业矣”。其实他那时已作过考订的亦不止后来发表的那些篇章。在同一封信中还说：“现札记之已经写出者，为《职官志考校》约十万字，《食货志考校》方成四万余字，全部写完后亦可得十万字左右，预期八月末或可成。其列传部分亦曾写就四五万字。”另外在《宋史职官志考正》的“凡例”中，还提到对《河渠志》和《兵志》也做了考订，但大概都没有最后定稿。
    1942年春，邓广铭征得傅斯年的同意，准备到重庆找一工作，以便把仍滞留于北平的妻女接出。经友人何兹全介绍，他去CC系刘百闵主持的中国文化服务社，主编一种名为《读书通讯》的刊物。次年7月， 经傅斯年鼎力举荐，他被内迁重庆北碚的复旦大学聘为史地系副教授。由于他在复旦讲授的全校公共必修课“中国通史”颇受学生欢迎，两年后就晋升为教授。在此期间，《陈龙川传》、《韩世忠年谱》、《岳飞》三部著作也相继由重庆的独立出版社和胜利出版社刊行。
    抗战胜利后，南京政府教育部任命胡适为北大校长，在其回国之前由傅斯年任代理校长，傅斯年遂请邓广铭回北大史学系执教。当时有一种不成文的惯例，若是在别的大学做了教授，到北大只能降格做副教授，当傅斯年提出名义问题时，邓广铭并无异议。
    1946年5月，邓广铭回到北平。 正忙于北大复员和重建的傅斯年马上把他借调到校长办公室，做了一个未经正式任命的“校长室秘书”。胡适到任以后，邓广铭仍然在从事教学、研究工作之余做了很长一段时间的校长室秘书。
    从此以后，邓广铭就再也没有离开过他的母校北京大学。1948年冬，傅斯年被南京政府教育部委派为台湾大学校长，他很想拉一批北大的教授去台大任教，以充实该校的师资力量。就在这年12月中旬胡适飞往南京之后，傅斯年屡次以北大校长胡适和教育部长朱家骅的名义致电北大秘书长郑天挺，指明要邀请部分教授南下，其中就有邓广铭。当郑天挺询问邓广铭的意向时，他回答说：“如果单纯就我与胡、傅两先生的关系来说，我自然应当应命前去，但目前的事并不那样单纯。胡、傅两先生事实上是要为蒋介石殉葬去的。他们对蒋介石及其政府的关系都很深厚，都有义务那样做。我对蒋介石和国民政府并无任何关系，因而不能跟随他们采取同样行动。”（注：见前揭邓广铭《漫谈我和胡适之先生的关系》。）尽管邓广铭与当时大多数知识分子一样，对未来的新政权怀着一种惴惴不安的心情，但他根本就没有做去台大的打算。
    1950年，邓广铭晋升为北大历史系教授。从1954年至1966年，他一直担任中国古代史教研室主任。50年代是邓广铭学术创造力极为旺盛的一个阶段。请看看这份著述目录：1953年，《王安石》作为中国历史小丛书的一种由三联书店出版；1955年，经大幅度修改增订的《岳飞传》由三联书店出版；1956年，《辛弃疾（稼轩）传》由上海人民出版社出版；同年，《辛稼轩诗文钞存》经过重新校订后由上海古典文学出版社出版；1957年，《辛稼轩年谱》修订本由上海古典文学出版社出版；同年，《稼轩词编年笺注》首次由上海古典文学出版社出版。在当时北大历史系的所有教师中，邓广铭的学术成果是最多的。
    1957年，中国知识分子的劫难开始了。次年，邓广铭在双反运动中受到批判，他提出的“四把钥匙”说被当做资产阶级的史学方法遭到清算。历史系的学生以铺天盖地的大字报要拔掉他这面资产阶级白旗，结果是剥夺了他上讲台的权力，一直到1963年才重新获得为学生授课的资格。此后迄至文革结束，学术研究工作基本处于停顿状态。从1964年至1977年的14年中，他竟然没有发表过一篇论文。这正值他57岁到70岁之间，正是一个学者学术生命最成熟的时期。
    这期间他写出的惟一一部著作是那本引起争议的《王安石--中国十一世纪时的改革家》。1972年9月，日本首相田中角荣访华， 据说毛泽东在会见田中时，曾对他说过这样一番话：二战后的日本历任首相全都反华，而你却要来恢复中日邦交，这很类似于王安石“祖宗不足法”的精神；美帝、苏修对你此次来访极力反对，而你却置之不顾，这又颇有王安石“流俗之言不足恤”的气概。于是人民出版社就来找邓广铭商量，请他按照毛泽东的谈话精神，对50年代写的那本《王安石》加以补充和修改。次年，人民出版社依照当时的惯例，将邓广铭此次重写的《王安石》印出百来本讨论稿，送到各大学和研究机关进行讨论，而反馈回来的意见，都说对“儒法斗争”反映得很不够，于是出版社要求他再作修改。最后这部书稿终于按照“儒法斗争”的需要改定出版了（注：参见邓广铭《北宋政治改革家王安石》“序言”，人民出版社1997年版。）。
    直至“四人帮”被粉碎，邓广铭在年过70以后，迎来了他学术生命上的第二个青春。他一生中的这最后20年是他学术贡献最大的时期。就学术成果而言， 这20 年出版的著作有8 种之多：《岳飞传》增订本（1983 ）、 增订校点本《陈亮集》（1987 ）、 校点本《涑水记闻》（1989）、《稼轩词编年笺注》增订本（1993）、《邓广铭学术论著自选集》（1994）、《辛稼轩诗文笺注》（1996）、《邓广铭治史丛稿》（1997）、《王安石》修订本（1983、1997）。与此同时，他还发表了40多篇论文。甚至在年过九十以后，仍每日孜孜不倦地阅读和写作，直到住进医院时为止。
    更为重要的是，他晚年的贡献已不仅仅局限于个人的研究领域。为了推动中国史学的发展，为了培养史学后备人才，他发挥了非常重要的作用。1978年，出任文革后北大历史系首届系主任。自1980年起，担任中国史学会主席团成员，创建中国宋史研究会并连任三届会长。1981年，创建北京大学中国中古史研究中心，担任中心主任达十年之久。这些贡献的价值也许比他个人的研究和著述更有意义。