Tra il 1919 e il 1922 fu Fellow del New College dell'Università di Oxford, poi si trasferì all'Università di Cambridge, dove accettò una cattedra di biochimica al Trinity College e vi insegnò fino al 1932. Durante i suoi nove anni a Cambridge, Haldane lavorò sugli enzimi e sulla genetica, in particolare sul lato matematico della genetica. Haldane scrisse molti saggi popolari sulla scienza che alla fine furono raccolti e pubblicati nel 1927 in un volume intitolato Mondi possibili.
Poi accettò un posto come professore di genetica e si trasferì all'University College di Londra, dove trascorse la maggior parte della sua carriera accademica. Quattro anni dopo divenne il primo professore Weldon di biometria all'University College di Londra.
Il trasferimento di Haldane in India, inizialmente all'Indian Statistical Institute (ISI) fu influenzato da una serie di fattori. Ufficialmente ha dichiarato che la sua principale ragione politica era in risposta alla crisi di Suez. Scrisse: "Infine, vado in India perché ritengo che i recenti atti del governo britannico siano stati violazioni del diritto internazionale".
Il suo interesse per l'India era anche dovuto al suo interesse per la ricerca biologica, alla convinzione che il clima caldo gli avrebbe fatto bene e che l'India gli offriva libertà e condivideva sogni socialisti. All'ISI, dirigeva l'unità di biometria e passava il tempo a fare ricerche su una serie di argomenti e a guidare altri ricercatori intorno a lui.
