À partir de 1859 il est l’un des plus ardents défenseurs des thèses de Charles Darwin. Ami du grand biologiste, il gagna le surnom du « bouledogue de Darwin » suite au débat d'Oxford en 1860. Huxley fut en effet rapidement convaincu par la théorie de l'évolution. Il publia en 1863 "Evidence as to Man's Place in Nature" ("La Place de l'homme dans la nature") dans lequel il développa la thèse que les singes anthropoïdes sont les proches parents de l'Homme, ce qui lui valut des critiques de la part des non-évolutionnistes.