В начале 20-х гг. В.А. Фок принял деятельное участие в работе ряда институтов: в Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова (1924–1936), Ленинградском физико-техническом институте (1925–1929), Геофизическом геологоразведочном институте (1929–1931), в 1928–1941 гг. руководил теоретическими исследованиями в Государственном оптическом институте. Одновременно преподавал в Ленинградском университете, где его научно-педагогическая деятельность не прерывалась никогда: он был и студентом, и аспирантом, и доцентом, и профессором, и заведующим кафедрой теоретической физики (1918–1974). В 1930-е гг. впервые в России начал читать лекции по квантовой механике в Политехническом институте и на основе этих лекций создал книгу «Начала квантовой механики», вышедшую в 1932 г. Это была первая книга по квантовой механике на русском языке. В том же году его избрали членом-корреспондентом АН СССР, а в 1934 г. присвоили звание профессора и степень доктора физических наук.
Фок активно общался с зарубежными коллегами, в основном принимая их на своей территории, поскольку начиная с 1930 г. выезд за границу был уже затруднен. Потом пошли обвинения ученых в идеализме, а за ними и аресты. Фока забирали дважды: один раз в 1935 г. вместе с другими сотрудниками Оптического института, но на следующий день отпустили без всяких обвинений; в другой раз в 1937 г. началась волна арестов профессоров физического факультета университета. В нее угодил и Фок. Его спас П.Л. Капица, написав письмо Сталину, после которого Фока не только освободили, но и в скором времени избрали в академики (1939).
В.А. Фок участвовал в многочисленных дискуссиях, которые в сталинские времена любили проводить борцы за советскую науку и освобождение ее от тлетворного влияния Запада. В основном это были «советские философы», которые, размахивая знаменем диалектического материализма, выступали против теории относительности и квантовой механики. Фок, несмотря на очень кровожадные времена, всегда говорил то, что думал, никогда ни к чему не приспосабливался. Более того, стремился разобраться во всем до самого конца. Так, по словам Фейнберга, выступая на одном из подобных заседаний, он долго и терпеливо излагал собравшимся свою точку зрения. Наконец ему надоело, и он произнес: «“Вот что, товарищи, мы с вами спорим 25 лет. За это время мы, физики, изучили диалектический материализм, знаем его, а вы, философы, так ничего и не поняли в физике”. Вынул из ушей микрофоны своего слухового аппарата, положил все в портфель, защелкнул замочек, при гробовой тишине зала сошел с эстрады, твердыми шагами прошел до двери и закрыл ее за собой… “не слишком тихо”». Диамат Фок изучил, изучил со всей присущей ему тщательностью, понял, полюбил и пользовался им как методом не только в философских, но и чисто физических работах.
В 1935 г. появилась изящная работа В.А. Фока «Атом водорода и неевклидова геометрия», в которой было показано, что вырождение уровней электрона в кулоновском поле связано с симметрией поля по отношению к группе четырехмерных вращений. Эта работа была квалифицирована специалистами как работа «необычайной красоты и изящества». За нее ученому в 1937 г. был присужден Почетный отзыв на Международном конкурсе им. Н.И. Лобачевского и присвоено звание Почетного доктора Казанского физико-математического общества.