1958年51歲
被選為杜布納聯合原子能研究所副所長。
1959年52歲
3月9日，王淦昌小組在4萬多張底片中發現了第一個反西格馬負超子的事例。6月，蘇聯領導集團撕毀協助中國研製原子彈的協議。
1960年53歲
12月24日，王淦昌離開杜布納聯合原子核研究所，回到北京。
1961年54歲
3月底4月初，根據二機部錢三強等領導的約請，參加原子彈研製工作，到核武器研究院任研究員，負責有關物理實驗。後又任副院長。開始在燕山腳下與一批科學家做爆轟實驗。
1975年68歲
3月，在北京參加全國科學大會。夏，從四川調北京，任第一機械工業部副部長。
7月20日，兼任中國科學院原子能研究所所長。10月，與第一機械工業部其他四位專家聯名上書中央領導，提出發展我國核電事業的建議。
1982年75歲
10月，因發現反西格馬負超子與丁大釗、王祝翔共獲國家自然科學一等獎。
1985年78歲
4月，在北京聯邦德國駐華使館接受西柏林大學頒發的榮譽證書（表彰王淦昌在獲得柏林大學博士學位50年後仍在科研第一線工作)。
1986年79歲
1月21日，與核工業部若幹專家一起被中央領導人接見，座談核能的和平利用問題。
3月，與王大珩、陳芳允、楊家墀一起，向中央領導人提出跟蹤國外高技術發展的建議。在鄧小平親自指示和支持下，形成了後來的我國發展高技術的“863”計劃。
1995年88歲
1月12日，獲首屆“何梁何利基金成就獎”。
1998年91歲
12月10日21時48分因病在北京逝世，享年91歲。
附注：
1999年9月18日，中共中央、國務院、中央軍委隆重召開大會，表彰研製“兩彈一星”有突出貢獻的科學家，王淦昌被追。
2007年5月28日中國核工業集團公司在人民大會堂舉行“王淦昌院士誕辰百年學術思想座談會”
2008年5月27日諾貝爾物理獎獲得者楊振寧參觀“王淦昌院士百年回顧展”授“兩彈一星”功勳獎。2000年春，王淦昌夫婦骨灰合葬於故鄉常熟，葉落歸根，一代師表長眠於虞山之巔。9月中國原子能搖籃——中國原子能科學研究院，舉行王淦昌銅像揭幕儀式。
2002年10月，九院一所（中國工程物理研究院）舉行王淦昌雕像落成揭幕儀式。2003年9月，國家天文台1997年發現的小行星9國際永久編號為14588)正式命名為“王淦昌星”。2004年8月，
《王淦昌全集》出版，全書共6卷，150萬字。此書2007年獲國家新聞出版總署“第一屆中國出版政府圖書獎”。2005年7月，九院八所（中國激光聚變中心）舉行王淦昌銅像落成揭幕儀式。
2007年5月，中國科學院、中國工程物理研究院、中國原子能科學研究院、浙江大學等相繼舉辦王淦昌誕生一百周年係列紀念活動。國務院副總理曾培炎、著名科學家楊振寧應邀參加相關活動並講話。