1974年盧卡斯回芝加哥教書。1980年成為芝加哥的約翰·杜威有優異貢獻教授。盧卡斯說：“對我來說，芝加哥是一個奇異的地方，我當學生即有這種體驗，並且我曾被同事們和研究生教學推動到貨幣理論、國際貿易、財政政策及經濟增長的研究，都是宏觀經濟學中的主要題目。”
盧卡斯第一個妻子是麗塔·柯恒，她是芝加哥大學的畢業生，他們於1959年8月結婚。當時盧卡斯還沒去伯克萊讀研究生。他們有兩個兒子。長子斯蒡，1960年9月在芝加哥出生，現在是紐約化學銀行一個證券買賣人。次子約瑟1966年1月出生於匹茲堡，現在是波士頓大學攻讀曆史的研究生。盧卡斯與麗塔1982年分居，幾年後離婚。1982年以後，盧卡斯與南希·托基共同生活，他們是芝加哥的同事。他們曾合寫關於增長理論、財政學、及貨幣理論等方麵的文章，並有合作的專著《經濟動力學中的遞歸法》，於1989年出版。以後，他們共同分享家庭生活的愉悅和安謐。他們經常住在芝加哥北邊的一套公寓裏，夏天則去威斯康辛道爾縣密歇根湖邊的夏屋避暑。
1995年10月10日，瑞典皇家科學院宣布，把該年度的諾貝爾經濟學獎授予美國芝加哥大學教授羅伯特·盧卡斯，以表彰他對“理性預期假說的應用和發展”所做的貢獻。他的研究，“改變了宏觀經濟的分析，加深了人們對經濟政策的理解”，並為各國政府製定經濟政策提供了嶄新的思路。
盧卡斯從20世紀70年代初起，率先將理性預期假說成功地運用於宏觀經濟分析，開創並領導一個新的宏觀經濟學派——理性預期學派，或新古典宏觀經濟學派。直到獲獎前，盧卡斯在宏觀經濟模型構造、計量方法、動態經濟分析以及國際資本流動分析等方麵都做出了卓越的貢獻。
理性預期，是指經濟當事人為了避免損失和謀取最大利益，設法利用一切可以取得的信息，來對所關心的經濟變量在未來的變動狀況做出盡可能準確的預計。這一概念最早是由美國經濟學家穆斯於1961年在《理性預期與價格變動理論》一文中明確提出。其目的是想說明：表達商品市場動態行為的蛛網理論模型完全是以非理性預期為前提的，如果生產者的預期合乎理性，那麼商品市場必將更快地趨近於它的均衡點。穆斯所提出的這一假說，盡管在當時曾被用於金融市場動態行為分析，但從未被作為宏觀經濟動態分析的前提，因而對一般經濟思想並未產生廣泛影響。
直到20世紀70年代初期，西方經濟出現了滯脹現象，而貨幣主義者在關於菲利普斯曲線的短期效應問題上仍無法同後凱恩斯主義主流派徹底決裂，正是在這一情形下，盧卡斯於1972年發表了《預期與貨幣中性》一文，首先將穆斯的假說同貨幣主義模型結合起來分析。隨後，盧卡斯本人及明尼蘇達大學薩金特和華萊士等人發表了一係列論文，對理性預期假說做了進一步闡述。到20世紀70年代中後期，一個以年輕學者為主體的新宏觀經濟學派——理性預期學派（或新古典宏觀經濟學派）形成，盧卡斯則成為這個學派的頭號領袖人物。該學派的理論在貨幣主義研究基礎上建立了一整套完全不同於凱恩斯學說的理論。該理論較好地解釋了經濟的衰退與失業，使理性預期學派在80年代以來取代了貨幣主義的地位，贏得了西方經濟學界廣泛關注，並引發了經濟學理論研究的一場大革新。