В 1921 г. получил звание члена-корреспондента Российской академии наук, в 1927 г. стал академиком. С 1923 г. он ежегодно выезжал в Париж для работы в библиотеках и архивах, при его содействии был создан франко-советский комитет по научным связям, а сам Тарле избран действительным членом Общества истории Французской революции. Кроме того, в этот период им были прочитаны лекции в Париже, Стокгольме и Упсале. В 1923 г. Тарле выступил на Международном конгрессе историков в Брюсселе, в 1928 г. в Осло, где был избран в состав Международной комиссии историков от СССР.
Основной труд 20-х гг. «Европа в эпоху империализма» (1927) был раскритикован марксистскими историками за «антантофильство», а в 1930 г. Тарле был арестован по сфабрикованному «академическому делу». После полуторалетнего заключения был отправлен в ссылку в Алма-Ату, где благодаря поддержке местного секретаря райкома Ф.И. Голощекина, бывшего студентом Тарле в Санкт-Петербурге, был приглашен профессором в Казахстанский университет. В 1932 г., по указанию И.В. Сталина, Тарле был досрочно возвращен из ссылки. По возвращении его включили в состав Государственного ученого Совета и комиссии по разработке программ и написанию учебников для высшей школы, хотя обвинения по «академическому делу» с него так и не были сняты.
В 1936 г. вышла монография Е.В. Тарле «Наполеон», благосклонно воспринятая Сталиным. Однако в 1937 г. в газетах «Известия» и «Правда» появились две разгромные рецензии на книгу, что могло служить сигналом будущего ареста. После личного разговора Тарле со Сталиным в газетах вышло опровержение, и инцидент был исчерпан. Уже в следующем 1938 г. Сталин возвращает Тарле звание академика, хотя окончательная реабилитация ученых по «академическому делу» произошла только в 1967 г.
Во второй половине 30-х гг. вышло исследование Е.В. Тарле о народных восстаниях в Париже весной 1795 г. «Жерминаль и прериаль» (1937), книга «Нашествие Наполеона на Россию» (1938 г., второе издание) и биография видного французского политического деятеля Нового времени Талейрана (1939). В годы Великой Отечественной войны была издана двухтомная монография «Крымская война» о героической обороне Севастополя. Во время войны ученый много выступал с патриотическими лекциями, рассказывая о героическом прошлом России и о современной международной ситуации перед разными аудиториями.
