醫生歎息著告訴他還能活5年，勸他立即回國休息。但高士其硬留了下來。盡管每周都要發一次病，發病時脖頸發硬，頭往上仰，眼球向上翻，兩手抖動不止，他還是堅持研究病毒、細菌，終於完成了醫學博士的全部課程。
1930年，25歲的高士其學成回國，可他這時雖是一肚子學問，卻帶著僵硬的手腳踏上神州大地，開始實施他為國立事業、為民謀福利的計劃。不想政府黑暗，貪汙腐敗，結黨營私，媚上欺下，醫院裏竟然也是一樣，風氣極壞，隻管要錢，無意治病。這讓他眼黑頭暈，理想與人格遭受重重踐踏。
他痛恨醫院與國民黨贓官相互勾結的腐敗現象，果斷辭職了。
高士其拖著患病的身體，從南京輾轉到上海，靠做翻譯工作和當家庭教師來維持生活。雖然社會黑暗，生活艱難，但他的心裏卻有一盞明燈。
不久，高士其找到了一條將科學和文學結合起來展示自己才華而為人民服務的道路，克製不住地興奮宣誓：“我要握起筆來戰鬥。我要把科學知識傳播給廣大的人民，讓人民沐浴在科學的光輝中。我要把科學的真理告訴廣大的人民，讓人民在黑暗中奮起，砸碎罪惡的世界，迎接那燦爛黎明的新世界。”從此，他走上了科普工作的人生旅途。
新中國的成立，為科學事業的發展帶來了春天。1949年，高士其應邀到北京參加第一屆全國政協大會，並到天安門參加開國大典，這使他那顆火熱的心更加激動。他要求黨組織不要把他當做病號，他要做一名戰士，為人民工作。周恩來總理同意了他的要求，安排他擔任文化部科學普及局顧問。從這裏開始，高士其為新中國的科普事業出謀劃策，拓路擴疆。此後，他還擔任中華全國科普協會顧問、中國科學技術協會顧問。全身癱瘓的他還經常深入工農業第一線，到石景山鋼鐵廠參觀，寫下了《煉鐵的故事》；到雲南個舊錫廠參觀，發表了《錫的貢獻》。從1949年到1964年，15年內就發表了800多篇文章和詩歌，出版了近20本科普書籍。他上書黨中央、國務院，籌劃建立了新的中國科協，創建了中國科普研究所，同時還領導組建了中國科普作家協會。
在高士其的生涯裏，科學是“貨物”，文學是“航船”，他以文學裝載科學，不斷地給人民創造和運送精神食糧。他的人生每一步和每一部作品，都是對科學和人類的精心奉獻。他是在用心血著述，以生命創作，每個字都融進了科學真理、愛國激情，體現著他那樂觀進取的人生態度。所以人們稱讚他是一位“患病不病的病人”。
著名科普作家沈左堯先生以詩讚頌他所敬仰的高士其先生：“百年偉業頌先驅，星耀太空高士其。寧舍身殘拯世界，勤精筆述啟群黎。飆風橫掃魔邪教，巨手高擎科普旗。暢旅銀河應笑慰，神舟正待宇航飛。”
1988年，高士其逝世了。高士其幾十年來，以驚人的毅力與病魔鬥爭，寫下了大量的活潑生動的科普讀物，被譽為科學技術戰線上的“鐵人”，受到億萬少年兒童的愛戴。孩子們尊稱他為“高士其爺爺”。