Από το 1919 έως το 1922 ήταν μέλος του New College του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης και στη συνέχεια μετακόμισε στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, όπου δέχτηκε θέση αναγνώστη βιοχημείας στο Trinity College και δίδαξε εκεί μέχρι το 1932. Κατά τη διάρκεια των εννέα χρόνων του στο Κέιμπριτζ, ο Haldane εργάστηκε πάνω στα ένζυμα και τη γενετική, ιδίως στη μαθηματική πλευρά της γενετικής. Ο Haldane έγραψε πολλά δημοφιλή δοκίμια για την επιστήμη, τα οποία τελικά συγκεντρώθηκαν και δημοσιεύθηκαν το 1927 σε έναν τόμο με τίτλο Possible Worlds.
Στη συνέχεια δέχτηκε μια θέση καθηγητή γενετικής και μετακόμισε στο University College του Λονδίνου, όπου πέρασε το μεγαλύτερο μέρος της ακαδημαϊκής του καριέρας. Τέσσερα χρόνια αργότερα έγινε ο πρώτος καθηγητής βιομετρίας Weldon στο University College του Λονδίνου.
Η μετακίνηση του Haldane στην Ινδία, αρχικά στο Ινδικό Στατιστικό Ινστιτούτο (ISI), επηρεάστηκε από διάφορους παράγοντες. Επισήμως δήλωσε ότι ο κύριος πολιτικός λόγος ήταν η απάντηση στην κρίση του Σουέζ. Έγραψε: "Τελικά, πηγαίνω στην Ινδία επειδή θεωρώ ότι οι πρόσφατες πράξεις της βρετανικής κυβέρνησης ήταν παραβιάσεις του διεθνούς δικαίου".
Το ενδιαφέρον του για την Ινδία οφειλόταν επίσης στο ενδιαφέρον του για τη βιολογική έρευνα, στην πεποίθηση ότι το θερμό κλίμα θα του έκανε καλό και ότι η Ινδία του πρόσφερε ελευθερία και κοινά σοσιαλιστικά όνειρα. Στο ISI ήταν επικεφαλής της μονάδας βιομετρίας και περνούσε χρόνο ερευνώντας μια σειρά θεμάτων και καθοδηγώντας άλλους ερευνητές γύρω του.
