邀赴美，到普林斯顿高等研究院进行访问研究。1956年起，任芝加哥大学副教授，1958年升任教授。1974年至1977年间兼任芝大物理系主任。此外，他也在1970年取得美国国籍。
职业生涯.南部阳一郎提出量子色动力学中的强交互作用色荷规范，开创了粒子物理学中的自发对称性破缺机制的早期研究，并发现可以解释弦的量子力学理论。在弦理论的创始人里，南部教授尤具代表性。弦理论中的南部-后藤作用以南部阳一郎和的名字命名。在粒子物理和凝聚态物理中，满足自发对称性破缺模型的玻色子也被称为南部-戈