У 1914 році Вавілов переїжджає з Англії у Францію, де його зацікавила найбільша насінницька фірма Вильморенов. Будучи скоріше комерційним підприємством, вона також вела велику селекційну і насінницьку роботу і, зокрема, досліджувала хлібопекарські якості пшениці. З Франції Вавілов відправляється в Німеччину, працювати в знаменитого біолога - еволюціоніста Ернста Геккеля. Тут його застає світова війна, що почалася, і він не без праці добирається до Росії, позбавивши частини багажу з коштовними книгамІ. Після повернення з закордонного відрядження, Вавілов у 1914 році був обраний викладачем Голицинских курсів і одночасно вів літні курси по приватному землеробству в Петроградській сільськогосподарській академії. Але викладацька діяльність у Москві не дає йому повного задоволення і майже не залишає часу для наукової праці. Тому в1917 році Вавілов вирішує переїхати в Саратов - центр вивчення сільського господарства південно-сходу Росії, де працює на Вищих сільськогосподарських курсах Саратовского суспільства сільського господарства. Тут він читає курс приватного землеробства і селекції. У липні 1918 року Вавілов призначається на посаду професора, завідувача кафедрою приватного землеробства, знову організованого Саратовского сільськогосподарського інституту.
У саратовский період, хоча він і був коротким, зійшла зірка М. І. Вавілова - ученого. Там він відібрав колектив молодих послідовників його ідей, студентів університету, і разом з ними зробив експедиційне обстеження польових культур Юго - Сходу європейської частини Росії. Результатом експедиції з'явилося опублікування першої радянської регіональної монографії по видовому і сортовому складі польових оброблюваних рослин. Книга називалася "Полев культури Юго - Сходу". Видати її удалося лише в 1922 році. У 1918 році Вавілов настає з ініціативою організації в Саратову філії відділу прикладної ботанікІ. Незважаючи на зрозумілі для того років виняткові труднощі, Вавілов не тільки продовжує початі дослідження, але і безупинно розширює масштаби робіт із прикладної ботанікІ. Насамперед, він продовжує досвіди, початі в Петровской сільськогосподарської академії. Це, по його власних словах, "імунітет, гібриди і деякі ботаніко-географічні роботи". Вавілова, звичайно ж, особливо цікавить проблеми імунітету, особливо імунітету пшениці. Протягом багатьох століть хвороби пшениці були однієї з найважливіших перешкод гарного врожаю.
Восени 1918 року Вавілов закінчив свою роботу з імунітету рослин до інфекційних захворювань, і на початку 1919 року з ініціативи Д. М. Прянишникова вона публікується в "Звістках Петровской сільськогосподарської академії". Стаття виходить з написом: "присвячую пам'яті великого дослідника імунітету І. І. Мечникова". Проблема імунітету хвилює Вавілова протягом усього .
Великою подією в житті М. І. Вавілова й історичною подією в науці був III Усеросійський селекційний з'їзд у Саратову. Тут 4-го липня 1920 року Вавілов виступив з доповіддю "Закон гомологічних рядів у спадкоємній мінливості". Це був один із зоряних годин ученого.
У березні 1921 року Вавілов разом із групою співробітників переїжджає в Петроград. Починається новий етап у науковій, організаційній і суспільній діяльності Вавілова. Незабаром зі США приходить лист із запрошенням двох радянських учених на міжнародний з'їзд по хворобах хлібних злаків. Було ясно, що повинні їхати М. І. Вавілов і А. А. Ячевский. Але питання про поїздку зважувався не вченими, Вавілову довелося їхати в Москву, де він обходить різні заснування, пише листа, умовляє і доводить бюрократам і столоначальникам необхідність цієї поїздки. Але завдяки енергії і наполегливості Вавілова, йому вдається "пробити" цю настільки потрібну для країни поїздку.
У США Вавілова цікавлять дослідження культурних рослин і успіхи в області селекції. Його, насамперед, цікавлять роботи Бюро рослинництва у Вашингтоні. Не менший інтерес викликали й успіхи американських генетикив, особливо знаменитого Т. Г. Моргана і його співробітників, генетичні дослідження яких привертали увагу усього світу.
Після повернення, Вавілов знову з головою занурюється в наукову й організаційну роботу. Поступово він збирає навколо себе групу здатних і талановитих учених.
У 1922 році відбулася важлива подія. Відділи колишнього Сільськогосподарського ученого комітету були об'єднані в Державний інститут досвідченої агрономії, директором якого погодився стати Вавілов. 1-го грудня 1923 року Вавілов обирається членом - кореспондентом Академії наук СРСР. А в 1924 році Відділ прикладної ботаніки і селекції перетворюється у Всесоюзний інститут прикладної ботаніки і нових культур. І перед Вавіловим відкриваються нові більш широкі можливості. Тепер він може почати організацію експедицій у вогнища походження культурних рослин.
У 1924 році йому, нарешті, вдається поїхати в Афганістан - він був включений як кур'єра в радянську дипломатичну групу. Поїздка дає найбагатший матеріал для розвитку Вавіловской теорії географічних центрів походження культурних рослин. За ці дослідження Вавілову присуджується золота медаль імені М. М. Пржевальська. Але ще до афганської поїздки, Вавілов побував в Ірану, Канаді, США і Західній Європі, не говорячи про поїздки по Радянському Союзі. Ці поїздки плюс феноменальне знання світової літератури дають Вавілову досить матеріалу для написання знаменитої монографії "Центри походження культурних рослин", опублікованої в 1926 році і відзначеної в тому ж році премії імені В. І. Леніна.
У 1924 році він призначається директором, створеного їм Всесоюзного інституту прикладної ботаніки і нових культур, а з 1926 по 1935 він обирається членом ЦИК СРСР. У 1929 році Вавілов обраний академіком Академії наук СРСР і УРСР і з 1929 по 1935 рік - президентом ВАСХНИЛ. У 1930 році Вавілов обирається директором лабораторії генетики Академії наук СРСР, а в 1931 році - президентом Усесоюзного географічного суспільства. З ініціативи Вавілова організується ряд нових науково-дослідних заснувань. Вавілов був талановитим організатором науки.
ЛИСЕНКІВЩИНА:
На творчому шляху Вавілова виникає усе більше перешкод, а потім і відкритої ворожнечі, що незабаром переходить в організоване цькування. Але трагедія Вавілова не була тільки особистої, вона була частиною трагедії епохІ. Уже в другій половині 20-х років починається повне придушення гласності і перехід до командно-адміністративних методів керування. Починаються репресії, наприклад по вигаданій справі, так називаної "трудової селянської партії". У 1929 році піддається гонінням і арешту творець еволюційної генетики, один з видатних біологів світу С. С. Четвериков. Починаються нападки і на інших біологів, у тому числі на М. К. Кольцова. Хмари починають згущатися і над Вавіловим. Але, імовірно, доля Вавілова не була б настільки трагічної, якби не поява лиховісної фігури Трохима Лисенко. Лисенковщина - явище соціальне, одне з породжень сталинщини. Але як це ні парадоксально, узвишшю цього псевдовчених і авантюриста до деякої міри сприяв сам Вавілов.