1922年饒毓泰學成回國，在南開大學擔任教授并創(chuàng)辦物理系，20年代未曾赴歐洲從事研究，回國后于1933年擔任北京大學教授兼物理系主任。他的學生吳大猷說：“我國物理學研究的開始，不過是1931年前后的事?！蹦菚r的北大物理系主任王守競雖然在量子力學方面成績卓著，但他后來投身于飛機制造業(yè)，沒有把研究繼續(xù)下去。1933年饒毓泰接任后，不僅聚集了一批年輕有為的學者，還邀請國際著名科學家前來訪問。這種少長咸集，群賢畢至的局面，使當時的研究工作非?；钴S。

抗日戰(zhàn)爭期間，清華、北大、南開共同組成西南聯(lián)大，因此物理系陣容非常強大。其中不僅有清華的葉企孫、吳有訓、周培源、趙忠堯、王竹溪、霍秉權，北大的饒毓泰、朱物華、吳大猷、鄭華熾、馬仕駿，南開的張文裕以及許貞陽等人，還培養(yǎng)出楊振寧、黃昆、李政道、胡寧、林家翹、張守廉、黃授書、李蔭遠等一批著名物理學家。吳大猷回憶當時的情況時說：“遇見這樣的‘群英會’，是使教師最快樂的事”。

抗戰(zhàn)勝利后，胡適擔任北京大學校長，饒毓泰認為這是開辟“吾國教育……新紀元”的大事，也是“延攬人才”、“復興北大”的好機會。為此，他把錢學森寫的《工程科學系之目的及組織大綱（草案）》寄給胡適，并提出“可否由北大聘錢學森先生為工學院長”的建議。但是不知什么原因，錢學森沒有及時回國服務。

饒毓泰雖然是中國近代物理學的主要奠基人，但是他命運卻極為不幸。他的第一任妻子朱毅農(nóng)出身于海上名門。其姑姑朱其慧是民國初年內(nèi)閣總理熊希齡的夫人，哥哥朱經(jīng)農(nóng)擔任過光華大學校長和教育部次長等職務。由于朱經(jīng)農(nóng)也是中國公學學生，與胡適、饒毓泰關系很好，因此這門婚事可謂門當戶對。饒毓泰留學回國后，曾多次寫信與胡適談及感情問題。從信中可以看出，當時朱女士“骨瘦如柴”，“身體欠佳”，饒對她“雖極有同情，但……躊躇不決”。有人說，朱女士害的是相思病，相思的對象是胡適，不知有何根據(jù)。此外，還有一位姓郭的女士與饒毓泰也有感情糾葛，這可能是促使饒下決心與朱結(jié)合的一個原因。

據(jù)吳大猷說，饒結(jié)婚后，因朱女士“有精神病，饒家庭生活不大愉快”，因此二人在1929年離異。幾年后，饒毓泰再次結(jié)婚，但不久即爆發(fā)抗日戰(zhàn)爭，饒夫人避居上海娘家后不幸逝世。于是，饒毓泰“只有借埋首物理典籍以度過身心皆痛苦的抗戰(zhàn)數(shù)年生命?！?/p>

1948年年底，饒毓泰本來在國民政府搶救學者的名單中，但是他沒有乘飛機離開北平。據(jù)說，當年國民政府計劃搶救的學者共60人，但實際上除了胡適、梅貽琦、毛子水等人外，大多數(shù)人沒有從命。有人做過統(tǒng)計，中央研究院81位院士有60人留了下來，中國科學社27位理事除一人去了海外，全部留在大陸。  為什么在最關鍵的歷史時刻，大多數(shù)學者都選擇留下呢？這恐怕與他們心地善良、思想單純有關。當時馮友蘭就對他的弟弟馮景蘭說：“何必走呢，共產(chǎn)黨當了權，也是要建設中國的，知識分子還是有用的。你是搞自然科學的，那就更沒有問題了?！彼€說：“作為一個學者，對于自己所鐘愛的學術事業(yè)，不能輕易放棄；對于政治，應當保持一定的距離；自己希望國家強盛，但對于哪一個黨派掌權，則不想干預，也無力干預，誰能夠把中國治理好，自己就擁護誰?！边@顯然是當時大多數(shù)學者的真實心態(tài)。

后來，有人在美國國務院的外交檔案中發(fā)現(xiàn)，胡適飛到南京后，曾老淚縱橫地對司徒雷登說：抗戰(zhàn)勝利后，他只知道研究自己感興趣的學術，放松了思想戰(zhàn)場上的努力。正因為如此，胡適在1949年為《陳獨秀的最后見解》作序，揭露了極權政治的本質(zhì)；1950年又寫下《史大林策略下的中國》，探討了“中國崩潰”的教訓。

1949年以后，饒毓泰繼續(xù)擔任北大校務委員會委員兼理學院院長、物理系主任。1952年“三反運動”開始后，饒毓泰最得意的一個學生在大會上指責他主張要“趕上世界學術水平”，是自私自利的思想在作怪。饒不能接受，北大一位副校長說他思想有問題。3月初，饒在家中暈倒，隨后又精神失常。當竺可楨看望他時，只見他“眼睛直視無睹，不能認人，但云‘為什么緣故’?！薄叭催\動”以后，饒毓泰就基本上“靠邊站”了。文革開始時，他倍受凌辱，于1968年上吊自殺。中國物理學奠基人的最后20年，居然會是這樣。

對于饒毓泰，胡適總是念念不忘的。1962年，中央研究院在臺灣舉行院士會議，院長胡適在歡迎新院士的酒會上說：“我是一個對物理學一竅不通的?，但我卻有兩個學生是物理學家：一個是北京大學物理系主任饒毓泰，一個是曾與李政道、楊振寧合作驗證‘對等律之不可靠性’的吳健雄女士。而吳大猷卻是饒毓泰的學生，楊振寧、李政道又是吳大猷的學生。”遺憾的是，話音剛落不久，胡適因心臟病突發(fā)，倒地身亡。這一過程上文已經(jīng)涉及，在此不贅。