胺基酸代谢研究的权威P.P.Cohen教授与酵素研究醣类代谢的权威H.A Lardy教授指导。返国后董大成推选同科的五位同仁(林国煌、宋善青、李雅斌、吴秀惠、黄明达)至威斯康辛大学医学院深造，他在国内推动营养及食品调查分析，并研究黄麴毒素对肝脏的毒性、多氯联苯对人体的伤害、灵芝的抗癌研究、豆类有毒物质之去除、乌脚病和饮水的研究等。1958年，董大成获颁教育部的医科学术奖。1983年他从台大退休，被台北医学院(今台北医学大学)聘任为校长，担任院长期间成立北医第一个研究所-药学研究所，并增设中药医学研究中心