Az első világháborúban medikusként vett részt, de megsebesült, és hamarosan leszerelték. Ezután külföldön, Pozsonyban, Prágában, Berlinben, Leidenben, Groningenben folytatott tanulmányokat, a biológia, az élettan, a gyógyszertan, a bakteriológia, majd a fizikai-kémia terén. Ezt követően Cambridge-ben megszerezte második doktorátusát, ezúttal kémiából.
Az 1920-as évek végén Szent-Györgyi ismeretlen anyagot talált a mellékvesében. Megállapította összetételét (C6H8O6), és hexuronsavnak nevezte el (1928). Hazatérve, Szegeden olyan növényi forrást keresett, melyből nagyobb mennyiségben lehet kivonni hexuronsavat. Erre a célra a szegedi paradicsompaprika kiválóan megfelelt. 1932-ben Szent-Györgyi — és tőle függetlenül J. Tillmans — a hexuronsavat azonosította a C-vitaminnal. Javaslatára a hexuronsavat a skorbut elleni hatásra utalva aszkorbinsavnak nevezték el. Szegeden a paprikából kiinduló C-vitamin gyártás módszerét is kidolgozták.
Az 1937-es élettani-orvosi Nobel-díjat Szent-Györgyi Albert nyerte el "a biológiai égésfolyamatok, különösképpen a C-vitamin és a fumársavkatalízis szerepének terén tett felfedezéseiért". A Nobel-díj átvétele után az egész ország ünnepelte a 44 éves professzort. Sikere az egész ország örömévé vált.
Már Szegeden kezdett foglalkozni az izom működésével, és sikeresen vizsgálta az izom fehérjéinek szerepét az izom-összehúzódásban (1940-42). Érdeklődése később a rosszindulatú dagantok felé fordult. Két évtizeden át foglalkozott a sejtszintű szabályozás jelenségeivel. A szegedi egyetem őszülő hajú professzorában, friss, izmos embert ismertek meg munkatársai és tanítványai. A sportok iránti rajongását mutatta, hogy teniszezett, kerékpározott, úszott, motorozott és vitorlázórepülőzött. Nagyon fontosnak tartotta a jó munkahelyi légkört és a családias emberi viszonyokat.
A Magyar Tudományos Akadémia levelező (1935), rendes (1938), majd 1945. május 30-án tiszteleti tagjának választotta.
1986. október 22-én halt meg Woods Hall-ban.
Iskolánk 2005-ben vette fel Szent-Györgyi Albert nevét.
A névadó ünnepségen részt vevő Czeizel Endre orvos genetikus professzor a következőket üzente iskolánk dákjainak.
„ A Szent-Györgyi név egy sokoldalú név. Úgy gondolom, hogy a Szent-Györgyibe járni nagy méltóság, amely felelősséggel is jár. Érezzétek át ezt a felelősséget! Tanuljatok megfelelő hozzáállással, bizonyítsatok! Tudom, hogy nem lehet mindenki Nobel-díjas professzor, de ha mindig egy kicsit magasabbra teszitek a célok mércéjét, az is nagy dolog lesz, ami a mérce alatt van.”