一郎后来在隔年返回日本，并提出朝永-鲁丁格液体（）模型。他在1952年获得日本文化勋章。在1965年，朝永振一郎因为量子电动力学的研究，特别是重整化理论与美国物理学家理察·费曼及朱利安·施温格共同获得1965年的诺贝尔物理学奖。朝永在1979年因咽头癌于日本东京去世。
轶事.朝永振一郎也写过不少科普书，其中《》获得1980年由朝日新闻社主办的大佛次郎赏。2015年3月，日本茨城2丁目的中央公园，设置了江崎玲于奈、小林诚、朝永振一郎的铜像，以彰显3位诺贝尔物理学奖得主的功绩