1923年向达从东南大学毕业考入上海商务印书馆编译所做编译员。一天最少翻译1500字的工作任务，使他阅读和翻译了大量的著作。他与梁思成等人一道合译了《世界史纲》，也与丰子恺合著了《东方艺术与西方艺术》。
正是在这里，向达开始了中外文化交流史和敦煌学的研究。除了翻译《世界史纲》、《印度现代史》，向达还开始接触到外国探险家在中国西北考察的著作，翻译了《斯坦因黑水获古记略》、《斯坦因敦煌获书记》1930年发表，并着手翻译勒柯克的《高昌考古记》和斯坦因的《西域考古记》。他同时利用新材料，提出新观点，发表了一批中外文化交流史和敦煌学的论著。
1930年，向达到北平图书馆任职。丰富的资料，加上有一批潜心治学的青年精英互相切磋砥砺，使向达的研究水平突飞猛进。1933年他发表的代表作《唐代长安与西域文明》，向人们展示了一幅盛唐时代色彩斑斓的历史画卷。在这篇被李约瑟称之为“论述唐代长安西方人的卓越论文”里，通过长安这个当年的国际大都会，在在展示了东西文化的交相辉映和中华文明容纳百海的开放心态。
1935年，向达因在“本馆服务五年成绩卓著，并对于经典夙有研究”而被派往英国“影印及研究英伦博物馆所藏敦煌写经”。向达到英国后，先在牛津大学图书馆整理中文图书。次年秋，此项工作结束，他便到大英博物馆，开始了敦煌经卷的阅读和研究。
在别人的国土上研究自己祖先留下的遗产，个中滋味向达体会最深。以前只是翻译斯坦因的书和文章，现在得以目睹被劫掠的原物，他感慨万端。这些外国学者劫去了中国文物，在世界上掀起一股“学术新潮流”，形成研究敦煌资料的“敦煌学”，字里行间还对中国学者百般嘲讽。而今，他不远万里前来阅卷，总算可以亲眼见到这些宝藏了。但是情况并不乐观。
向达在1936年2月从伦敦寄给国内的信中写道：“弟来英目的在看BritishMuseum大英博物馆之敦煌卷子，管理人员为Dr．LionelGiles翟里斯，前后见到两次，俱甚冷淡，且对人表示拒绝。弟助其工作，有一次曾以可否允人对于敦煌卷子作一通盘研究相询，彼亦表示拒绝。此种情形，大有陷弟于进退两难之势。然现已至此，不能不尽力想办法，庶不致如入宝山，空手而反返。现在拟托其他英国人代为转圜，将来研究一层或百有万一之望也。”
事实上，向达的遭遇在两年前的浦江清就已经遇到了。 1933年底，北平图书馆委托清华大学的浦江清教授与大英博物馆东方部商量，拍摄敦煌文献中佛经以外的写本，然而遭到拒绝。浦江清退而求其次，请求入库选取部分抄录，同样被拒绝，而只能依据目录厅中不反映内容而只有编号的卡片，作限时限量的借阅。要从成千上万件遗书中找到自己想要的内容，连提示也没有，可谓大海捞针。浦江清实在没有办法，于是提出义务为大英博物馆藏敦煌文书编目，以方便学者利用。然而还是一个冷冰冰的“不”字。 第二年，另一位教授———浦江清的好友张素痴在伦敦停留时，来到了大英博物馆。鉴于受北平图书馆之托的浦江清也吃闭门羹，张素痴大为慨叹“西方所谓汉学家之不能修而畏人修”。因此他没有去找有关人员，而是站在写本陈列室内，利用展品的更换，一个字一个字抄录了十数种珍贵的敦煌写本资料。像武则天时代的经书长卷，一个18岁的女子以10匹绢的价格被卖掉的“卖女契”，妻子如何给婆婆及丈夫写信的范文，解梦书，现存最早讲解围棋战术的棋经等，就是这样抄回来的。
向达为查阅敦煌卷子，受尽了翟里斯的种种刁难。从1936年9月到1937年8月整整一年，他看到的汉文和回鹘文卷子加起来还不到500卷。向达后来在文章中曾多次提及这段伤心往事。
另一方面，向达的生活津贴时无着落。向达没有忘记祖国的苦难，没有忘记自己的使命。他在1936年2月21日写给馆长袁同礼的信里写道：“达虽一介书生，身无傲骨，然与其向此辈人足恭唯诺以讨生活，则毋宁返国饿死之为愈耳。惟念祖国风尘艰难，断不敢效叔宝之流，以海外桃源为避秦之乐土也。”
中国是个穷国，当时即使是国家派出的学者，也是经费不足，学者的工作只有靠自己的信念和意志完成自己的历史使命了。 尽管这样，向达把所能看到的卷子都作了详细的卡片，抄录、写成目录提要。记上卷子的编号、名称、长短、所存行数，并抄下其前5行和后5行，重要卷子还拍了照片。
他撰写的《伦敦的敦煌俗文学》和《伦敦所藏敦煌卷子经眼目录》等文，为学术界提供了极为丰富的资料，把国内敦煌学的研究提高到了一个新的水平。
1938年，向达携带着抄录的几百万字的敦煌资料，终于回到了正在遭受日寇侵凌的中国。 建国之后，向达先生他兼管北大图书馆的事务；他是中国科学院哲学社会科学学部第一批委员之一，还担任了北大校务委员会委员，兼北大图书馆馆长。他对北大的藏书了如指掌，在综揽全馆馆务之余，还亲自负责中文典籍的选购，因为他有深厚的目录版本学功底。1947年，他与王重民教授等学者大力促成在北大设立图书馆学专修科（附设在中文系）、博物馆学专修科（附设在史学系）。现在这两个专修科经过半个多世纪的发展，已成为海内外闻名的信息管理系和考古与文博学院。
1950年，向达先生毅然送自己的小儿子参加志愿军“抗美援朝”，第二年，党和政府请他参加了第一届赴朝慰问团。他先后被选为北京市人大代表，全国政协委员。
向达深受北大“科学与民主”精神的影响，又“为人憨直、是非分明、毫不宽假”。他公开表示：“我们现在要监督执政党，使他做得好，不让他变化。”
1957年大鸣大放时，他提出史学界要百花齐放，不能只开“五朵金花”（指古史分期、近代史分期、资本主义萌芽、农民战争及民族问题这5个方面的讨论），在学术观点上，也应百家争鸣。他认为马克思主义的原理和个别结论，不能代替具体的历史研究方法。他说：比如考古发掘，怎能说明这一锄是资产阶级唯心主义的，那一锄是马列主义的？ 当时北大历史系仅有的另外一个一级教授翦伯赞等批判向达，揭发向达“对党的领导的攻击性言论，具体说来就是向达曾把中国科学院的一些行政干部比喻为“张宗昌带兵”，“既是外行又不信任人，以及形容某些“科学家是街头流浪者，呼之则来，挥之即去，如“现在的史学界之所以奄奄一息，是和范文澜的宗派主义分不开”等等。
他出言无忌的后果是可以想像的，最严重的是还被诬为有攫取湖南省土家族自治州州长的野心，于是，新旧账一起算，因此向达被错划为史学界五大右派（黄现璠、向达、雷海宗、王重民、陈梦家，按出生年序排名）第二号“大右派”。
1966年“文化大革命”开始后，历史系邹衡教授记下了向达惨遭批斗的情景：我永远不能忘记那个可怕的太阳似火的上午，时在1966年6月，几个‘造反派’架住被迫剃光了头的向达先生在三院二楼外晒得滚烫的房檐瓦上‘坐飞机’，一跪就是几小时……向先生已是66岁高龄。我看到有的教师吓得直哆嗦，我也感到他凶多吉少，躲在一边落泪。果然，从此以后，我再也没有见到一代巨匠向达先生。
此时的向达，尽管还暗中嘱咐友人“不必耿耿”，将如“凤凰涅磐，获得新生”；无奈事与愿违，本已身患重病的他，得不到及时治疗，在坐飞机之后，还要接受无休止的劳改、批斗和折磨，终于未能闯过棍棒林立、群兽叫嚣的鬼门关，
1966年11月24日，寒冷的冬日，一代历史学巨匠向达先生离开了人世。
