父母把特勒接回了布達佩斯，在醫院裏呆了4個月。特勒的右腳被截去，裝上了一支假腳，隻能借助拐杖走路。經過幾個月的療養，特勒恢複了健康，在父母的同意下，他又回到了德國，繼續攻讀他的物理學。
在回憶起這段時認為，他並沒有因為這次事而使自己的精神有過很大的不愉快。他解釋說，這種事故沒有影響他的學習，他還能進行他最喜歡的兩個娛樂活動，彈鋼琴和下棋。
回到德國後，特勒決定將眼光抬高一些，考萊比錫大學！因為那裏有一位了不起的人物—海森堡。對於一個奮發上進青年人來說，當進入萊比錫大學的一切準備就緒後，特勒心裏感到異常欣喜，海森堡這位教授對這個有為學生感到非常滿意，正象這位學生對這個老師也感到滿意一樣，海森堡回憶說：“他就是我校最令人感興趣，也是最有意思的一個學生”。
當然，特勒也把海森堡譽為“使我邁出了第一步的人”，他所說的第一步是指海森堡常對他講：“我有個問題解決不了，你能解決嗎？”
那時候，海森堡手頭正巧有這麼一個問題。幾個丹麥物理學家發表了一篇論文，得出了關於能級的某些結論，這些結論還得到了實驗的證實。
後來一位英國的物理學家也發表了一篇論文，向丹麥人發起了挑戰，他們實際上是在說丹麥人的見解是錯誤的。這一挑戰對特勒來說再好也沒有了。“研究一下，看看丹麥人正確呢，還是英國人正確。”海森堡說道。
海森堡還建議特勒將研究範圍擴大，對氫分子在受激狀態下所具有的能級也進行計算。這個問題從獨創性和複雜性兩方麵來說都足以作為一篇博士論文的題目。
於是，海森堡正式向他這位有才華的學生挑戰了，特勒則是馬上接受了挑戰。如果他能園滿地解決這個問題，那麼他將成為一個真正的理論物理學家。
其實，在他開始寫論文的最初階段，他就已經斷定：英國人所作的論文計算是不正確的，而丹麥人的論文測出了準確的氫分子離子在正常狀態下的能級。現在他正在刻苦地、努力地對在各種受激狀態下的能級進行計算。海森堡對他的學生的論文感到興高采烈，不久，特勒獲得了博士學位。
1930年複活節前後，特勒離開萊比錫前度過了他最後一次假期。他同海森堡一起去哥本哈根聽尼爾斯·玻爾的講演。玻爾是20世紀世紀卓越的物理學家之一，他用量子理論來解釋原子結構，為以後了解原子能性質奠定了基礎，玻爾後來成了特勒的朋友和顧問。
不久，在特勒要離開萊比錫的時候，他接到邀請去哥廷根大學擔任物理助教。特勒能夠收到哥廷根大學的邀請，說明他的名聲正在擴大，因為這個中世紀漢諾威的城鎮是世界上獨一無二的物理學家的聖地。至少有十幾個國家的著名物理學家在這裏研究、任教和擔任客座老師。
1933年，由於納粹反猶太勢力的迫害，特勒離開了德國，到了哥本哈根，那裏有對他頗具吸引力的玻爾理論物理研究所。這個時候他對有關分子結構的問題進行了深入的研究。
不久，特勒接到邀請到英國倫敦大學擔任物理學助教，在那裏他獲得了洛克菲勒基金會的獎學金。
當時特勒剛結婚，幾乎沒有度什麼蜜月就乘上火車去哥本哈根了，他仍然從事他的教學科研工作，這段時間內，特勒最大的成就是寫出了一篇題為《順磁性氣體正交磨損的催化理論》。
在哥本哈根，特勒認識了一位名為伽莫夫的俄國物理學家，他們常常在一起討論有關量子力學的問題。伽莫夫當時在國際上也享有名聲，他創立了著名的穿透理論，從而對量子力學作出了重要的貢獻，再過幾個月，他將獲得美國喬治·華盛頓大學的正式教授頭銜。
1934年秋，特勒到倫敦大學擔任化學講師，但是不久他收到了伽莫夫寄來的信，他已在喬治·華盛頓大學擔任物理係主任，他給特勒的職務是正式教授，這對一個26歲的物理學家來說，是難以拒絕的。
於是，在1935年8月，特勒夫婦登上了前往美國的輪船。此次的美國之行，將他們永遠地同美國人生活在一起了。
成為氫彈之父
特勒到達美國後，就留在了華盛頓大學搞理論物理研究。他在歐洲雖然才華橫溢，但畢竟還是一個在高手指導下進行工作的年輕科學家。現在，他卻要在一群素不相識的學生和同事中擔負起教授的職務。他年紀太輕這個包袱已經被拋留在舊大陸了。他隻有26歲，但是，他的自信以及他對業務的精通使他很快地成了周圍科學同行的領導人物、顧問和導師。
當時，就他的外貌對他也十分有利。特勒看上去要比他的年紀大，而且他說起話來以及他的動作都使人有一種成熟和權威的感覺。
1937年，特勒和伽莫夫一起從事熱核能的理論研究，還共同發表了一篇有關這方麵的論文。這篇論文首次提出：在熱核反應中起作用的是溫度。這個理論認為，太陽或其他星球內部由於巨大能量的釋放產生了極高的溫度，因此它們能夠使得輕原子核（如氫）的聚變不斷地進行下去。這為以後特勒搞出氫彈奠定了理論基礎。
第二年，人們對熱核問題已經普遍發生了興趣。在這種情況下，伽莫夫和特勒把這個問題規定為華盛頓理論物理年會的一個主要題目。伽莫夫和特勒的論文也在提出的論文之列。這個會議達到了它的目的。它不但解答了一些問題，而且還提出了很多問題，促使世界上一些最優秀的科學家回去後在自己的實驗室和課堂裏來探尋星球能源之迷。
在這個時期，特勒還在玻爾等人提出的量子力學基礎上進行研究。特勒通過他的博士論文作出了一個貢獻。他算出了最小的一種分子—即氫分子的離子能級。
在這之後，特勒被邀一起參加原子彈的研製，負責有關內爆方麵的問題，對原子彈爆炸的成功同樣作出了巨大貢獻。特勒參加的這個計劃就是曼哈頓計劃，原來，美國陸軍部於1942年6月開始實施的利用核裂變反應來研製原子彈的計劃，亦稱曼哈頓計劃。
為了先於納粹德國製造出原子彈，該工程集中了當時西方國家(除納粹德國外)（包括美籍華人核物理學家吳健雄女士等）最優秀的核科學家，動員了10萬多人參加這一工程，曆時3年，耗資20億美元，於1945年7月16日成功地進行了世界上第一次核爆炸。
1945年7月16日零晨5時30分，在美國新墨西哥州阿拉莫高德沙漠區，隨著一聲震天的巨響，一個深紫色和橙色交織的巨大火球，向外擴散到一公裏半。強大的熱氣流以八百公裏的時速海浪般地向外湧出，摧毀了十三公裏以內所有突出地麵的建築。一柱白煙由爆炸的中心升起，在12000英尺的高空散開成一塊碩大的蘑菇雲。那些違令直視爆炸中心的人，即刻雙目失明。