В том же году он принял приглашение в Московский университет. Очень скоро как коллеги, так и студенты убедились, что с ними рядом появился перспективный ученый, эрудированный человек, интересный педагог. Он защитил магистерскую, а потом и докторскую диссертации, появляются ученики и последователи. В Москве Владимир Иванович продолжал общаться с членами «Братства», встречался с Л. Н. Толстым, философами братьями Трубецкими, историком П. Н. Милюковым, юристом П. И. Новгородцевым. Являясь сторонником конституции и гражданских прав, Владимир Иванович участвует в земских съездах, печатает статьи, выступает с докладами. Вернадский становится членом Тамбовского земского собрания, принимает самое деятельное участие вместе со своими друзьями в помощи голодающим в 1891–1892 годах. Он оказывается одним из инициаторов реформы высшей школы, создания политических партий в России. В октябре 1905 года в стране появляется первая легальная партия конституционных демократов (кадетов) «Партия народной свободы». Вернадский вошел в ее ЦК. Академия наук и университеты выбирают ученого в Государственный совет, который произвел на него впечатление «необычайно малой умственной силы».
Удивительно, что при такой занятости Владимир Иванович вел чрезвычайно интенсивную научную работу. В докладе на XII съезде русских естествоиспытателей и врачей он практически положил начало науке геохимии, сделав шаг к созданию обновленной картины мира, соответствующей данным науки XX века. «Развитие научной мысли… это или область жизни, или область искусства, или область философии».
Все изменилось внезапно. В начале 1911 года университетское начальство издало провокационный приказ о запрещении студенческих демонстраций. Аресты среди студентов вызвали возмущение ректората и профессоров — более 120 педагогов подали в отставку. Университет покинули Лебедев, Тимирязев, Вернадский, Зелинский и другие.
