V letech 1919-1922 byl členem New College na Oxfordské univerzitě, poté se přestěhoval na univerzitu v Cambridge, kde přijal místo lektora biochemie na Trinity College a vyučoval zde až do roku 1932. Během devíti let svého působení v Cambridgi se Haldane zabýval enzymy a genetikou, zejména její matematickou stránkou. Haldane napsal mnoho populárních esejů o vědě, které byly nakonec sebrány a vydány v roce 1927 ve svazku nazvaném Možné světy.
Poté přijal místo profesora genetiky a přestěhoval se na University College London, kde strávil většinu své akademické kariéry. O čtyři roky později se stal prvním Weldonovým profesorem biometrie na University College London.
Haldaneův přesun do Indie, původně do Indického statistického institutu (ISI), byl ovlivněn řadou faktorů. Oficiálně uvedl, že jeho hlavním politickým důvodem byla reakce na suezskou krizi. Napsal: "Nakonec odjíždím do Indie, protože se domnívám, že nedávné činy britské vlády byly porušením mezinárodního práva".
Důvodem jeho zájmu o Indii byl také zájem o biologický výzkum, přesvědčení, že teplé podnebí mu prospěje, a také to, že Indie mu nabízí svobodu a společné socialistické sny. V ISI vedl oddělení biometrie a trávil čas výzkumem řady témat a vedl ostatní výzkumníky kolem sebe.
