山中的妻子建议他成为一名执业医生，但他转而向奈良先端科学技术大学院大学（奈良先端大；NAIST）申请职位。他极力主张「解析胚胎干细胞特征」研究的前景，积极的态度为他赢得了新工作。1999年至2003年间，山中在NAIST担任副教授，并与他的博士班学生高桥和利开始诱导性多功能干细胞（iPS细胞）研究。2003年，他升为正教授，并在大坂大学教授岸本忠三的支持下获得了5年3亿日圆的政府经费，完成iPS细胞的奠基性研究。在2004年至2010年期间，山中转任教授。目前，山中是（CiRA）的所长和教授。2006