戰爭開始後的最初幾個月，他在福伯赫從事航空醫學研究。1940年以後，他在英國各地研究雷達技術。在這期間，他發明了一個適用於夜間戰鬥的檢測係統。1944年他在美國參觀時，和美國著名病理學家佩頓·勞斯的女兒瑪利·勞斯結婚。
戰爭結束後，霍奇金回到劍橋大學，擔任了生理實驗室的領導工作，又開始與赫克斯利和凱恩等人合作，繼續從事因戰爭而中斷了的研究。他們的工作經常得到艾德裏安的指導，並得到洛克菲勒基金會、魯菲爾德基金會以及英國皇家學會的資助，這使他的研究工作有了充足的經費。1947年以後，霍奇金每年都到英國海洋生物協會所屬的實驗室工作兩三個月，因為那裏有研究烏賊神經纖維的方便條件。
霍奇金所領導的實驗室為了查明動作電位產生的離子機製，進行了大量的工作。與此同時，霍奇金和赫克斯利合作，采用電壓鉗製的新技術仔細分析了興奮過程的膜電流。從1947年到1951年，霍奇金采用電壓鉗製實驗取得了大量數據，編製了一個計算動作電位各種參數的理論公式。霍奇金利用這一公式預測烏賊巨神經纖維的許多電行為，如：動作電位的形式、間歇期、振幅、傳導速度、電導變化、離子運動等。預測的數據與實驗結果十分接近。
霍奇金從計算得知：在一條500微米的巨神經纖維中，每一衝動期間，內部鉀減少百萬分之一。因此，一些粗大纖維可以傳導許多衝動，而不需要代謝電池充電。另一方麵，細胞要維持興奮性，在電活動期間，還必須存在一種與上述離子變化相反的機製。從1952年開始，霍奇金及其同事們研究了巨神經纖維興奮後的恢複過程。
霍奇金及其同事們經過20多年的不斷努力，終於成為世界上第一批用精確的實驗方法說明了人和動物神經傳遞信息機製的科學家。
因為霍奇金在科學研究中成就卓著，1948年，他被選為英國皇家學會成員；1951年成為皇家學會福勒登研究教授；1958年至1960年間任皇家學會理事會理事；1959年至1963年間任醫學研究理事會理事；1961年至1967年間任生理學會外事秘書；1970年被任命為生物物理學約翰·漢弗來·帕勒姆教授；1966年起，他是海洋生物協會的會長；1971年擔任利斯特大學的名譽校長。他還獲得了其他國家的一些榮譽稱號和獎賞。
機遇隻偏愛有準備的頭腦。為了使自己的年華不被虛度，就要學會做一個時刻準備著的人。