• 1842-46 - Er arbeitete als Chirurg an der "Charité", dann als Eskadron-Chirurg im "Königlichen Gardehusaren-Regiment" in Potsdam.
• 1847 - Er hielt in der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin den Vortrag "Über die Erhaltung der Kraft"; er beschrieb darin die Wärmeproduktion und Kontraktion des Muskels und erklärte diese mit physikalischen und chemischen Kräften.
• 1848 - Er verließ den Militärdienst und kehrte nach Berlin zurück.
• 1848/49 - Er wurde Lehrer für Anatomie an der Berliner Kunstakademie und arbeitete als Assistent Johannes Müllers in den anatomischen Sammlungen.
• 1849 - Er wurde Professor für Physiologie und Pathologie an der Universität Königsberg.
• Er heiratete Olga von Velten.
• 1849/50 - Er veröffentlichte "Die Leitgeschwindigkeit von Nervenreizen".
• 1850 - Er erfand den Augenspiegel (Ophthalmoskop), mit dem man in das Innere des Auges und auf die Netzhaut schauen kann.
• Albrecht von Graefe führte den Augenspiegel als Erster die Augenarztpraxis ein.
• 1852 - Er hielt seinen Habilitationsvortrag "Über die Natur der menschlichen Sinnesempfindungen".
• 1853 - Er reiste nach England, dort freundete er sich mit vielen Wissenschaftlern an.
• 1855-58 - Er wurde Professor für Anatomie und Physiologie an der Universität Bonn.
• Er forschte auf dem Gebiet Sinnesphysiologie.
• Er veröffentlichte den ersten Band des "Handbuch der physiologischen Optik" (Band 2: 1860, Band 3: 1866); diese Bücher wurden zum Standardwerk der Physiologie und Physik des Gesichtssinnes.
• 1858 - Er wurde Professor der Physiologie an der Universität Heidelberg. Das damalige Großherzogtum Baden investierte viel Geld in den Ausbau der naturwissenschaftlichen Institute.
• Er veröffentlichte "Die Gesetze der Wirbelbewegung".
• 1861 - Nach dem Tod seiner Frau heiratete er Anna von Mohl.
• 1862 - In seiner Heidelberger akademischen Festrede "Über das Verhältnis der Naturwissenschaften zur Gesammtheit der Wissenschaft" zeigte er die engen Beziehungen zwischen Physik, Physiologie, Psychologie und Ästhetik.
• Er veröffentlichte "Die Lehre von den Tonempfindungen". Er untersuchte die Klangfarbe der Musikinstrumente und entwarf eine Harmonielehre.
• 1863 - Er entwickelt "Die Resonanztheorie des Hörens".
• Er entwickelt die "Lehre von den Tonempfindungen" als Grundlage für die Theorie der Musik.
• 1870 - Er veröffentlichte "Die Theorie der Elektrodynamik".
• Er wurde zum Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschäften zu Berlin gewählt.
• 1871 - Er wurde Professor für Physik an der "Friedrich-Wilhelm-Universität" zu Berlin. Er arbeitete auf den Gebieten der Elektrodynamik und der Meteorologie.
• 1873 (- 1884) - Er veröffentlichte "Die galvanische Polarisation".
• 1877/78 - Er wurde Rektor der Berliner Universität. Für seine Forschung und Lehre wurde ein eigenes Institut gebaut: das "Physikalische Institut".
• 1881 - Er arbeitete an der Festlegung international gültiger Maßeinheiten mit.
• 1882/83 - Er veröffentlichte "Die Thermodynamik chemischer Vorgänge".
• 1884 - Er veröffentlichte "Die monozyklischen Bewegungsysteme".
• 1887 - Er wurde Präsident der "Physikalisch-Technischen Reichsanstalt" in Berlin-Charlottenburg
• Er starb am 8. September 1894 in Berlin.

Seine Forschungsgebiete waren: Medizin, Physik mit Optik, Akustik, Elektrodynamik, Mathematik, Psychologie, Musik und Philosophie

• Medizin
  Er entdeckte den Ursprung der Nervenfaser aus den Ganglienzellen und erforschte die Leitungsgeschwindigkeit der Nerven. Er erforschte die Vorgänge beim menschlichen Sehen ("Drei-Komponenten-Farbtheorie").
• Optik
  Er bestimmte die Wellenlängen des ultravioletten Lichtes. Er errechnete die Leistungsgrenze des Lichtmikroskops.
• Akustik
  Er erforschte die Tonempfindungen.
• Physik
  Er formulierte das Gesetz von der Erhaltung der Energie. Er entwickelt die Theorie der Luftgeschwindigkeit in offenen Röhren. Er berechnete die Wirbelbewegung von Flüssigkeiten.
• Meteorologie
  Er führte Studien über Wirbelstürme, Gewitter, Luft- und Wasserwellen sowie Gletscher durch.
• Er befasste sich in seinen erkenntnistheoretischen Schriften mit den philosophischen Konsequenzen naturwissenschaftlicher Forschung.
• Er interessierte sich für Philosophie und studierte z. B. die Schriften von Immanuel Kant, Friedrich Wilhelm Schelling und Arthur Schopenhauer.
• Er liebte auch Kunst und Musik, besonders Konzerte, Opern und Schauspiel; er spielte selbst Klavier, sang und schrieb Gedichte.

Seine Kollegen nannten ihn voller Hochachtung "Reichskanzler der Physik".

• "Ich musste mich vergleichen einem Bergsteiger, der, ohne den Weg zu kennen, langsam und mühselig hinaufklimmt, oft umkehren muss, weil er nicht weiter kann, der bald durch Überlegung, bald durch Zufall neue Wegspuren entdeckt, die ihn wieder ein Stück vorwärts leiten, und endlich, wenn er sein Ziel erreicht, zu seiner Beschämung einen königlichen Weg findet, auf dem er hätte herauffahren können, wenn er gescheidt genug gewesen wäre, den richtigen Anfang zu finden."
• "Die Wissenschaft ist ja eigentlich bei der modernen Menschheit das einzig einigende Band geworden, welches unbedingt Frieden predigt."
• "Ein Wissenschaftler, der für das Wohl seines Volkes arbeite, arbeitet zugleich für das Wohl der ganzen Menschheit."