Pracę naukową rozpoczął 1912 roku wygłaszając szereg odczytów na temat utylitaryzmu etycznego, a w 1913 roku pojawiły się w Przeglądzie Filozoficznym i w Nowych Torach jego pierwsze artykuły.
W 1915 ukazała się drukiem rozprawa historyczno – porównawcza pt. Utylitaryzm w epoce Milla i Spencera
.
W 1918 roku rozpoczął swoją działalność uniwersytecką, a 25 lutego 1919 roku został powołany na stanowisko profesora nadzwyczajnego przejmując katedrę filozofii. W 1929 roku Tadeusz Kotarbiński został dziekanem Wydziału Humanistycznego.
Okres lat trzydziestych był wypełniony bogatą działalnością naukową, odczytową i publicystyczną.
Po zakończeniu wojny, jako jeden z pierwszych przystąpił do intensywnej działalności nauczycielskiej i do organizacji szkolnictwa. W latach 1945-49 był rektorem nowo powstałego Uniwersytetu Łódzkiego. Jako profesor Uniwersytetu Warszawskiego (1919-1961), kierował katedrą filozofii, a potem 1951 r. katedrą logiki. Był członkiem licznych towarzystw naukowych w kraju i za granicą.
Pełnienie licznych funkcji społecznych nie przeszkodziło w twórczości naukowej, o czym świadczą tytuły prac i książek, jakie ukazały się w tym czasie drukiem. Najbardziej znane z nich to: Traktat o dobrej robocie
(1955), Hasło dobrej roboty
(1968).
Całość zbioru pism etycznych Kotarbińskiego wydanych w 1987 składa się z pięciu części.
Doktor honoris causa uniwersytetów krajowych i zagranicznych: Universite Libre w Brukseli, Uniwersytetu Łódzkiego, Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu we Florencji. Odznaczony został także najwyższymi orderami państwowymi, m. in. Orderem Budowniczego Polski Ludowej.