回国
　　1926年汤璪真谢绝了德国朋友们的挽留，与章伯钧等人同时回国。归国后，年仅28岁的汤璪真任国立武昌大学(武汉大学前身)教授。 

1928年武昌大学解散，汤璪真到上海，曾在江湾永义里附近的国立劳动大学、暨南大学和交通大学等校任教，两年后武昌大学恢复，他又回到武大任教。 　　在我国早期现代数学家中，汤璪真也是研究微分几何的开拓者之一。在武大工作期间，他在这一研究领域做了大量工作。汤璪真精通英语和德语，还懂法语。他潜心钻研数学，埋头著译，先后发表了一系列著述，如《新几何学》(即《扩大几何学》)、 《微分学的几个根本问题》、 《数理玄形学》、 《绝对微分学的一个难关》等。此外，还翻译《集合理论几何学》等书。 　　1931年，汤璪真研究并翻译罗马大学教授、著名数学家莱维-齐维塔(Levi－Civita)所著《绝对微分学》，曾与原著者多次讨论绝对微分学中一些疑难问题。他对问题独到的见解，使原著者非常佩服。1935年2月，汤璪真填写“研究专门学术人员调查表”，在“本人工作心得与兴趣趋向或其他感想”一栏中，记述了这样一段经历：曾与数学界名流韦尔(Weyl)、施乌顿(Schouten)、莱维-齐维塔、杜斯切克(Duschek)等屡次讨论绝对微分学，其结果作成《绝对微分学的一个难关》一文，登在武汉大学理科季刊上，此可算为本人心得且为比较有兴趣之事。
武大任教
　　在武大任教时，汤璪真曾把“拉盖尔几何”(Laguerre Geome－try)的研究成果张贴在教室里，引起同学们  汤璪真很大的兴趣。1937年，中央大学、武汉大学和浙江大学联合招生，数学命题由汤璪真担任，其中一题即是从“拉盖尔几何”里取来的。 　　

汤璪真无论做数学研究工作还是教学都极为勤奋努力。他好深思，思维敏捷而大胆，作风严谨而认真。他的这种数学家的良好素质是在多年的教学和研究工作中自然形成的。 　　

他讲课深入浅出，循循善诱，既重视基础理论又鼓励学生敢于创新。他自己就是在研究工作中不断创新并有所突破的。这一时期他研究成果颇丰，很有新颖见解，可惜限于当时的环境和条件，许多研究成果没有能够及时整理出版。 　　抗日战争中，汤璪真随武大迁四川乐山，后来在贵州榕江遭遇大水，一家数口死里逃生。他最为痛惜的是自己多年积累的藏书和几篇尚未完成的著作都付之东流了。 　

　在那战火纷飞的年代，汤璪真与武大的师生员工们在一起同生死、共患难。他始终关心着国家的命运和前途，满腔热忱地参加抗日救亡的活动。抗战之初，为了实现“教育救国”的理想，实现学生时代为家乡人民造福的愿望，他在湖南宁乡县创办了宗一中学，并任董事长．由于他为人真诚、正直，学识渊博而又平易近人，因此深受朋友和学生们的敬重和爱戴。他虽然身为大学教授，但依旧保持生活俭朴的习惯。他经常将节省下来的钱寄回老家(这时已搬到宁乡)，或用于办学或用于帮助亲友．家乡人民至今仍怀念着他。 　　

汤璪真在艰难的环境中奋斗，一方面饱经战乱之苦，另一方面仍顽强地坚持教学和研究工作。他研究“数理逻辑”，所著论文曾在国外数学杂志发表数篇。此时，他已是中国数学会的理事，并早在1933年就被教育部聘为天文数学物理讨论会会员。1940年又曾任武汉大学理科季刊主编。因此，在学术界和教育界均有较高的声望。 　　

汤璪真先后任武大教授十余年，培养了很多杰出的人材。中国老一辈数学家曾昭安之子曾宪昌是他的学生，40年代末留美，获美国哥伦比亚大学硕士学位。1950年11月25日，他从洛杉矶写信给汤(这时汤已在北京师范大学任教)，念念不忘老师春风化雨之恩。他写道：“……生在美已过两年，回思所学，莫不得吾师所畀之根基，偶自思有所进步，亦莫不吾师所赐也。”他还表示愿“从吾师教益以尽服务之旨”，决意提早回国献身祖国建设事业。曾宪昌后来也任武汉大学教授，系国内知名的电脑专家。 　　

汤璪真在武大任教期间，交往的国内外知名人士很多。周谷城，那时常来他家。1986年6月13日，《人民  汤璪真政协报》载周谷城“怀念章伯钧教授”一文，他深情地回忆起：“……我们每有暇时，常到武汉大学汤璪真教授家中聚会．汤是我的同学老友，与章1926年同时留德回国．”周、章二位与汤璪真都有几十年的友谊。直到1943年，汤璪真因工作调动才离开了武汉大学。

　　离开武大后的几年内，汤璪真先后任广州中山大学教授，广西大学教授兼教务长．他在广西大学校刊上亲笔书写“教不倦、学不厌”的题词，并以此为座右铭，孜孜不倦地教诲学生。由于他治事勤奋努力、严于律己和宽以待人，因此在师生中威信很高。 　　汤璪真关心和尊重学生，对学生不论贫富一视同仁，这在当时的社会里，实为难能可贵。在他的记事本上记载着很多学生的名字、籍贯、年龄和家庭住址等。他待人和蔼可亲，在学生心目中他没有一点儿大教授的架子。他还利用自己的身份帮助过一些进步学生，如现在西安外国语学院工作的吴尊文便是其中之一。
湖南大学任教
　　1947年，汤璪真曾到湖南大学任教一个学期，后又去安庆，任安徽大学教授兼教务长。到任不久，校长陶因辞职，汤也离开了安大。 　　汤璪真曾在安大校刊上发表《近代数学思想》一文，介绍英国大哲学家罗素所阐述的数学定义：“数学是这么样的科学，它那里头所讲的东西是甚么和所说的话是不是真的，我们绝不知道。”汤认为，这个数学定义，“就表面上看无论怎样可惊而理论上是无可訾议的”。
北平之行
　　1948年9月，汤璪真应北平师范学院(即北京师范大学)袁敦礼院长和数学系系主任傅种孙之请，返回母校任教授兼教务长。数学系编印的迎新特刊(10月28日)对汤做了如下介绍：汤璪真字孟林，本校民八数理部毕业，留德，武大老教授。好深思，长基础，于几何逻辑、绝对微分诸科之基本概念基本公理，往往能发人之所未发。汤先生以此与世界学者相訾相应，识者服之愚者疑．现授绝对微分、数理逻辑，正其所长。袁院长强以教务。汤先生以治学精神治事自然本立道生，但愿萧规既立、曹随有人，使汤先生专其教学，则本系之福也。”这期特刊还介绍了杨克纯(武之)、张禾瑞、赵慈庚等与他同时新来任教的教授、副教授。杨克纯是汤璪真大学同学，曾任清华大学数学系系主任，是当代著名物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁之父。 　　1948年底，袁敦礼去职，汤璪真任代理校长。当时，北平已处在中国人民解放军包围之中。在这动荡不安的非常时期，汤璪真主持校务，表现出很大的勇气和智慧。汤留德时的同学、当时任南京国民党政府教育部长的朱家骅给他全家准备好飞往南京的机票，在此之前还曾请他去担任教育部一个司长的职务，均被他拒绝。他宁愿留在北平。他以代理校长的身份排除种种干扰，坚持工作，为师生日夜操劳。为了争取北平的和平解放，他冒着生命危险，与全校师生一起参加和平请愿。在他的影响下，很多教授都没有离开自己的工作岗位。1949年10月1日这一天，当天安门举行隆重的开国大典时，汤臂带总指挥袖章，率北师大队伍接受了检阅。

 　　北平解放不久，汤璪真即被叶剑英为首的北平军事管制委员会任命为北京师范大学校务委员会常务委员，参与北师大的领导工作。这时他虽已年过半百，但为了研究工作的需要，坚持学习俄语。他研究群论对于量子力学的应用，所著论文曾在中国数学会宣读。1951年，商务印书馆出版他的《绝对微分学》一书，但他没能亲眼看到这部凝结着多年心血的著作问世。

 　　汤璪真去世前，曾准备重新整理有关《一种速检方法的报告》的材料。这种速检方法是他在40年代研究发明的，可用于地图、字典、电报书等的速检，比普通方法可快几倍且简便易行。当时他曾将该项发明的全部材料寄政府有关部门，但不幸材料遗失，而后来他没有来得及重新整理就去世了。
解放后
　　解放后，汤璪真与华罗庚、苏步青、樊映川等教授都曾有过交往。他应华之请担任中国科学院出版的《数学名词》一书的编审委员。苏、樊二位都曾将自己用英文撰写的著作分别寄汤，请他指正。

 　　汤璪真在这一时期社会活动很多。他担任九三学社中央理事会候补理事、九三学社北京分社理事和师大支社主任委员。他还参加全国政协学习组的学习，阅读马恩列斯和毛泽东的著作。新气象使他感到欢欣鼓舞。他把刊有王莘作词作曲的“歌唱祖国”这支歌的剪报贴在家里墙上，让女儿教他唱。他热切希望祖国一天天强大起来。

 　　1951年夏，汤璪真参加由章乃器任团长的全国政协赴西南土地改革工作团，在四川东部农村考察土改工作情况。他曾写信向毛泽东报告土改时的观感和体会，毛回信鼓励他。回京后，他又应《光明日报》和“九三社讯”之邀写了参加土改的感想。他衷心赞美“新中国既快步又稳步地前进”，心中充满作为新中国一份子的自豪感。