他講白居易《琵琶行》，提出“以詩證史”的觀念，譬如詩中寫道：“弟走從軍阿姨死，暮去朝來顏色故。門前冷落車馬稀，老大嫁作商人婦。”陳以此為據，進行考證：“古代男子三十而娶，女子二十而嫁，已是男女婚娶的最後年齡了。過了這個界限，便可以稱作老大了。像崔鶯鶯，貞元十六年才十七歲，以後結婚也在二十歲之前。”詩中又雲：“十三學得琵琶成，名屬教坊第一部。曲罷常教善才服，妝成每被秋娘妒。”陳寅恪說：“唐代女子與人應酬是在十三歲。杜牧《贈別》：娉娉嫋嫋十三餘，豆蔻梢頭二月初。春風十裏揚州路，卷上珠簾總不如。——秋娘，是貞元十五年，白居易中進士時長安最負盛名的倡女。白居易淪落江州，感念昔日之遊，乃取於詩中。有人以為琵琶女是杜牧詩裏的杜秋娘，謬極……假定琵琶女貞元十五年是十三歲，那麼到元和十一年，她在潯陽江頭應該是三十歲了。她嫁商人不會太久——商人重利輕別離，前月浮梁買茶去——茶商在長安領了專賣券，同時娶了琵琶女，再到產地買茶，蜜月裏就離開了新婦。可以說，元和十年，琵琶女二十九歲時，弟走從軍，不久，阿姨又死了；再過年餘，她三十歲時才嫁，真可謂——老大了。”陳寅恪還旁征博引，考證出這個三十歲才嫁的琵琶女是西胡種，與商人是同居關係，不是正式結發夫妻等等，聽得學生如癡如醉。
鄭天挺先生回憶：“陳寅恪為教授之教授，其授課多有學者、教授聽講。陳講《長恨歌》，首先講的是楊玉環是否以處女入宮。時有著名話劇導演賀孟斧久聞陳大名，想去聽課，聽說第一課講處女問題，以為無聊，而罷聽課之念，實不知陳以此帶出唐朝婚禮製度，實極重要的事情。”
多年後，某學生寫大字報批判導師：“陳本人從來不學習馬列主義，也不相信馬列思想，而是以資產階級厚古薄今的治學態度，對封建階級的史書古籍作了一些繁瑣考證。他對一些鄙瑣不堪的小事體和舊社會的達官貴人、王妃妓女特別感興趣，如楊貴妃身體是胖是瘦，體重幾何，入宮以前是不是處女，等等。他還特別考證出‘楊貴妃和安祿山之間究竟發生過關係沒有，以及皇帝穿的龍袍是刺著五個爪的龍，大臣穿的蟒袍是刺著四個爪的龍等’。他還厚古薄今地講一些陳詞濫調，搞一些無聊的考證，如講《鶯鶯傳》時，鶯鶯是‘如何把淡妝短眉變為濃妝細眉’；講到白居易的《琵琶行》時，居然考證出了那個在船頭猶抱琵琶半遮麵的商人婦，祖籍何處，什麼人種，什麼年月、什麼歲數入的妓院，在長安屬第幾流妓女，何時退居二線，何時嫁與做何生意的商人，屬於二房還是三房，是婦人還是妾身，等等。”從這位學生的回憶中，不難想象陳寅恪之博學。
周一良先生回憶道：“陳先生談問題總講出個道理來，亦即不僅細致周密地考證出某事之‘然’，而且常常講出其‘所以然’，聽起來就有深度，說服力更強。”“陳先生善於因小見大，在魏晉南北朝史研究方麵雖沒有寫出像《隋唐製度淵源略論稿》和《唐代政治史述論稿》那樣綜觀全局、建立框架的論著，但除經濟方麵外許多重要方麵的大問題都接觸到了。”
抗戰時，陳寅恪帶著家人幾經輾轉去了重慶，路途顛簸醫藥缺乏，他的右眼因視網膜脫落而失明。
蔡元培先生於1940年病故後，誰就任中央研究院院長，引起了一場風波。蔣介石想指派人選，學界不服，力挺胡適。一日，蔣介石來參加評議宴會，這是陳寅恪首次與蔣謀麵，他對蔣幹涉學界十分不滿。宴會結束後，陳寅恪賦詩一首《重慶春暮夜宴歸有作》：“頗恨平生未蜀遊，無端乘興到渝州。千年故壘英雄盡，萬裏長江日夜流。食蛤哪知天下事，看花愁近最高樓。行都燈火春寒夕，一夢迷離更白頭。”
抗戰勝利後，陳寅恪到英國治療眼疾，並應聘去牛津大學任教，但由於此前在國內進行過一次不成功的手術，英國醫生也無力回天，最後下了“雙目失明已成定局”的診斷書。失望之餘，他於1949年返回祖國，到廣州中山大學執教。