1912年他成为贝利奥尔学院上古史教师及研究员，1915年为英国外交部情报司工作。1919年他代表出席巴黎和平会议后，在伦敦大学任拜占庭及近代希腊研究教授。
他于1921年～1922年希土战争期间任《曼彻斯特卫报》（Manchester Guardian）记者，后将此经历写成《希腊与土耳其的西方问题》于1922年发表。1925年他成为伦敦经济学院的国际史研究教授，并任伦敦皇家国际事务学会的研究部主任。汤因比曾分别于1929年至1967年两度来华访问，对中国文化有极高的评价。 美国新闻周刊评论说：“他已成为一位世界通哲，而与爱因斯坦、史怀哲与罗素并列。”
汤因比对历史有其独到的眼光。他的12册巨著《历史研究》讲述了世界26个主要民族文明的兴起与衰落，被誉为“现代学者最伟大的成就”。汤因比不仅是一位出色的历史学家，也是一位出色的哲学家。他经常从哲学的视角思考宇宙人生和社会历史的诸多重大问题，有着丰富而深刻的哲学思想尤其是历史哲学思想，被视为现代西方“思辨的历史哲学”的一位主要代表。

历史研究的文明史学观
汤因比坚决反对历史学界盛行的根据国别研究历史的做法。他认为，历史研究的基本单位应该是比国家更大的文明。应该把历史现象放到更大的范围内加以比较和考察，这种更大的范围就是文明。文明是具有一定时间和空间联系的某一群人，可以同时包括几个同样类型的国家。文明自身又包含政治、经济、文化三个方面，其中文化构成一个文明社会的精髓。通过概括希腊、中国和犹太等文明的主要特征，汤因比提出了一个他认为的适用于大多数文明及其演变的模式。他认为，人类各文明的存在和发展具有基本的一般规律。犹如一个有机体，每个文明都会经历起源、成长、衰落和解体四个阶段。不过，文明的这种周期性变化并不表示文明是是停滞不前的。在旧文明中生成起来的新生文明会比旧文明有所进步。文明兴衰的基本原因是挑战和应战。一个文明，如果能够成功地应对挑战，那么它就会诞生和成长起来；反之，如果不能成功地应对挑战，那么它就会走向衰落和解体。
文明的相互接触

汤因比认为，各个文明并不是孤立存在的，它们恰恰是相互接触的。文明的相互接触包括同时代文明在空间中的接触和不同时代文明在时间中的接触。在汤因比看来，理解和解释世界的好奇心刺激着历史学家们去研究历史，这是促使历史学家们发现和解释的动力。历史不是一连串的事实，历史著述也不是对这些事实的叙述。历史学家必须不断地通过分类，判断什么是真实的、有意义的。而且，在研究事实时必须抓住要点，并加以比较。和对历史的决定论的解释不同，汤因比相信，人类可以在一定的范围内自由地选择，可以学会如何做出选择。只要学会同超越人类的现实达成和谐关系，人类的这种选择就不仅是自由的，而且是切实可行的。
实现政治与精神的统一
汤因比指出，在过去的五百年中，技术和经济高速发展，但是人类并没有在精神上和政治上取得同样的发展，而是存在着诸多严重的问题。现在，人类已经有力量终结人类历史甚至全部生命。走到悬崖边的人类必须迅速觉醒、调整方向，才不至于跌落万丈深渊。人类需要从根本上改变自己的目标、思想和行为，这是人类继续存在下去的不可或缺的条件。在汤因比看来，由于过去五百年中西方人的活动范围的扩大，形成了世界范围的技术、经济关系的网络。当代人类正共同面临着许多迫切的问题。汤因比期待并预言人类将在历史发展的下一阶段实现政治和精神上的统一。但是，他强调，这一巨大变革必须以全人类的平等为前提，以自主的方式加以实现，而不是继续以一部分人统治另一部分人的方式去实现。西方将把它过去五百年中的主导权转交给新兴国家。
中国在历史与未来的作用
汤因比十分看重中国在历史上和未来的作用，对中国充满了期待。他不仅对中国的历史和文化大加赞赏，而且很盼望并认为中国一定能够在未来对世界在政治上和精神上的统一做出主要贡献。汤因比很欣赏中国长久保持国家统一的政治与文化传统——尽管历经两千年的改朝换代，但直到现在仍然保持着政治和文化的统一。他认为在全世界找不到第二个这样的大一统的局面。
21世纪将是中国人的世纪
在汤因比看来，19世纪是英国人的世纪，20世纪是美国人的世纪，而21世纪将是中国人的世纪。当然，值得强调的是，汤因比说21世纪是中国人的世纪，主要是指中国的文化尤其是儒家思想和大乘佛教引领人类走出迷误和苦难，走向和平安定的康庄大道。他认为以中华文化为主的东方文化和西方文化相结合的产物，将是人类未来最美好和永恒的新文化。像汤因比这么期待中国对世界的和平、统一和发展发挥作用的西方思想家寥若晨星。日本思想家池田大作曾问汤因比希望出生在哪个国家，汤因比说他希望出生在公元1世纪佛教已经传入的中国新疆。汤因比对中国的感情由此可见一斑。