1922年回國后，先去安徽蕪湖省立第二農(nóng)業(yè)學(xué)校任教，后到上海任中華農(nóng)學(xué)會司庫、總干事，主編《新農(nóng)業(yè)季刊》。1925年，在上虞嶺南鄉(xiāng)泰岳創(chuàng)辦茶葉公司，任經(jīng)理。積極支持章錫琛創(chuàng)辦《新女性》雜志及開明書店。1927年“四一二”政變時，與胡愈之等在上海《商報》發(fā)表給國民黨中央的聯(lián)名公開信，提出抗議，此事被周恩來稱為“中國正直知識分子的大無畏壯舉。”1928年任上海園林試驗場場長，次年任浙江省建設(shè)廳合作事業(yè)管理室主任。1931年他應(yīng)邀到上海商品檢驗局任技正兼茶葉檢驗處處長，后又兼任浙、皖、贛等省茶葉改良場場長。他深感要振興中國茶葉必須對茶葉的產(chǎn)制運(yùn)銷進(jìn)行全面改革，為此寫了《中國茶葉問題》、《中國茶葉復(fù)興計劃》等書。1933年，與陳翰笙、薛暮橋、孫冶方等發(fā)起組織中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)研究會，任常務(wù)理事。1934年至1935年，由國民政府實業(yè)部資助，去印度、錫蘭、印度尼西亞、日本、英國和蘇聯(lián)考察生產(chǎn)銷售措施和國際茶葉市場情況，熱切希望引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，振興華茶。他倡導(dǎo)在茶區(qū)舉辦茶農(nóng)生產(chǎn)運(yùn)銷合作社，以抵制洋商的壟斷和中間盤剝。為此，他于1936年建議成立了中國茶葉公司，任總技師。同年，在嵊州三界創(chuàng)辦了浙江茶葉改良場，抗戰(zhàn)開始后，在武漢、重慶任貿(mào)易公司副總經(jīng)理，籌辦茶葉對外出口貿(mào)易。1940年秋，促成復(fù)旦大學(xué)農(nóng)學(xué)院茶葉系和茶葉專修科的建立，為中國第一個高等院校茶葉專業(yè)系，任教授，系主任。同年加入中國民主革命同盟，和梁希等人推動和主持中華農(nóng)學(xué)會的工作，團(tuán)結(jié)了一批農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者，并參加爭取民主憲政等社會政治活動。1941年，他又在福建崇安設(shè)立我國第一個茶葉研究機(jī)構(gòu)——中國茶葉研究所，任所長�？谷諔�(zhàn)爭勝利后，他在1946年與友人共同創(chuàng)辦了上海興華制茶公司，任總經(jīng)理。1947年又創(chuàng)辦了之江機(jī)械制茶廠，任董事長。解放戰(zhàn)爭時期，他在黨的直接領(lǐng)導(dǎo)下，利用其社會聲望及工作條件，盡力掩護(hù)黨的地下工作人員，宣傳黨的政策，調(diào)查分析國民黨統(tǒng)治區(qū)形勢，營救遇難同去，他還按中共的要求，參與創(chuàng)辦了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)通訊社，任董事長，并擔(dān)任我黨開設(shè)的合眾企業(yè)公司的常務(wù)董事，設(shè)法運(yùn)輸并接濟(jì)解放區(qū)各種急需物資。1949年秋，他以社會科學(xué)界代表身份參加中國人民政治協(xié)商會議第一屆全體會議，參與制訂了《共同綱領(lǐng)》和籌建中華人民共和國的工作，出度了開國大典。新中國成立后，吳覺農(nóng)被任命為中央人民政府農(nóng)業(yè)部副部長兼中國茶業(yè)公司總經(jīng)理。并先后擔(dān)任中國農(nóng)學(xué)會副理事長、名譽(yù)會長，中國茶葉學(xué)會副理事長、名譽(yù)理事長。他在主持中茶公司期間，在全國建立了較完整的茶葉產(chǎn)銷體系，積極開展對外貿(mào)易，在各主要產(chǎn)茶區(qū)建立了各種類型的機(jī)制茶廠，同時組織建立和擴(kuò)大茶葉教學(xué)、科研機(jī)構(gòu)，以提高產(chǎn)制運(yùn)銷技術(shù)，培養(yǎng)專業(yè)人才。粉碎“四人幫”后，他心情激奮，雖年逾八旬，仍以極大的熱情參與各項考察和學(xué)術(shù)活動、親赴邊疆地區(qū)調(diào)查研究，并對發(fā)展茶葉出口創(chuàng)匯，提出了一些全局性的宏觀管理改革意見。他幾十年如一日地從事茶葉史料的搜集和研究，發(fā)表了大量精湛的茶葉論著，在90高齡時還撰寫主編了其最后一部著作《茶經(jīng)述評》。他的著作豐富了祖國茶葉的歷史文庫。在近70多年歲月里，他為振興祖國茶葉事業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)，被譽(yù)為“當(dāng)代茶圣”。
吳覺農(nóng)生前情系故土，十分關(guān)心紹興人民的生活與茶業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，曾多次返鄉(xiāng)視察，在上虞與嵊州創(chuàng)辦茶場，引進(jìn)良種，培養(yǎng)人才，極大地促進(jìn)了紹興茶業(yè)的發(fā)展。
1989年10月28日，吳覺農(nóng)因病在北京去世，終年92歲。
1990年10月28日至30日，紀(jì)念吳覺農(nóng)逝世一周年暨骨灰安放儀式、吳覺農(nóng)學(xué)術(shù)思想研討會在上虞舉行。吳覺農(nóng)墓建在風(fēng)景秀麗的百官龍山，實現(xiàn)了他魂歸故土的遺愿
