然而，高士其對困難的回答是戰鬥，對戰鬥的回答是勝利。他以驚人的毅力，繼續學習。
1930年，高士其終於在芝加哥大學醫學研究院讀完全部醫學博士課程，回到了闊別五年的祖國。
高士其來到了北京，來到了母校——清華園。老師和老同學看到高士其學成歸國，都感到高興。可是一看他病成這個樣子，又都感到惋惜。有一位老同學勸高士其還是到美國養病為好，在國內那樣落後的醫療條件下，是醫不好病的。但高士其已把自己的病置之度外。祖國在病中，人民在病中，高士其此時所想的，是急於把自己學到的一點知識貢獻給祖國、貢獻給人民。
高士其在南京中央醫院找到一份工作。高士其看不慣這班“商人加官僚”式的醫生，看不慣“商店加衙門”式的醫院，與之格格不入，便憤然辭職。高士其失業了。這時，曾在美國結為至交的李公樸伸出了熱情的手。他邀高士其到家裏休養，並請高士其翻譯一些文章，編點兒童讀物。
1935年，高士其在李公樸創辦的“讀書生活社”認識了艾思奇。艾思奇借給他《共產黨宣言》及其他一些進步書籍。在進步力量的影響下，高士其不僅明白了一些革命道理，而且找到了科學小品文作為他溝通人民與科學及與反動派鬥爭的武器。盡管他身患重病，握筆困難，但仍決心拿起筆來戰鬥。應李公樸與艾思奇之約，他開始為《讀書生活》寫科學小品文，由《細菌的衣食住行》、《我們的抗敵英雄》到《虎烈拉》，高士其把政治、文學、科學熔於一爐，寫出了別具一格的科學小品文。在短短兩年多時間裏，他寫了近百篇科學小品，出版了四本科學小品集。高士其以驚人的毅力，在科學文藝土地上，吃力地耕耘著，培育出鮮豔的花朵。
1937年8月，高士其踏上了奔向延安的旅途。經過三個多月的跋涉，他終於來到日夜向往的延安。在延安，黨的關懷溫暖著高士其的心。尤其是受到毛主席接見以後，他的心情分外激動，他決心發奮工作，為革命獻出自己的一切力量。
解放了，高士其以更頑強的毅力堅持創作，從1949年到1965年中，共創作了大約60多萬字的科學小品和科普論文以及兩千多行詩。17年中，他著述了《生命的起源》、《自然科學通俗化問題》，“青年向科學進軍”等十幾本書。
1976年以後，年逾古稀的高士其同誌全身癱瘓，講話困難，行動不便，然而他卻以超人的精力忙碌著，把全部生命獻給了科普事業。