Setelah Proklamasi pada tahun 1945, Moeljatno mulai bekerja sebagai jaksa tinggi. Pada tahun 1946 dia bergabung dengan Menteri Kehakiman Soepomo dan beberapa staf Kementerian Kehakiman dalam merumuskan Undang-Undang No. 1 tahun 1946 yang menerapkan Kitab Undang-Undang Hukum Perdana di seluruh Republik Indonesia Serikat. Tahun berikutnya, dia diangkat menjadi Jaksa Agung Muda di bawah Tirtawinata. Dia kemudian dikirimkan kembali ke Yogyakarta, di mana dia diajak untuk bergabung dan mengajar di Universitas Gadjah Mada. Ketika dia mengundurkan diri pada tahun 1952, dia mulai mengutamakan member kuliah.