Сам же Гамалея продолжил заниматься вакцинами.

С 1912 по 1928 гг. он руководит Петербургским (Петроградским) оспопрививательным институтом имени Дженнера. По его инициативе с помощью разработанного им метода приготовления противооспенной вакцины, в 1918 г. в Петрограде была проведена всеобщая вакцинация от оспы, принятая затем по всей стране, согласно декрету от 10 апреля 1919 г., подписанного В.И. Лениным. В 1918–1919 гг. За это Николай Фёдорович обещал Владимиру Ильичу вступить в партию большевиков, что он и сделает почти тридцать лет спустя.

С 1930 по 1938 гг. Гамалея – научный руководитель Центрального института эпидемиологии и микробиологии в Москве (в настоящее институт время носит его имя и там разработана вакцина от коронавируса «Спутник V»).

С 1938 г. и до конца жизни он работал профессором кафедры микробиологии 2-го Московского медицинского института, с 1939 г. – заведующим лабораторией Института эпидемиологии и микробиологии АМН СССР; был председателем, а впоследствии почетным председателем Всесоюзного общества микробиологов, эпидемиологов и инфекционистов.

Казалось бы, профессор Гамалея не заметил революцию и прекрасно жил при большевиках, но советская карательная машина коснулась и его семьи.

Его сына, военврача Федора Гамалею в 1938 году обвинили в том, что он будто бы замышлял запустить в реку Амур смертоносные микробы, чтобы уничтожить население края. Судила военврача особая тройка НКВД, приговор – расстрел. Ибо военврач – особо опасный враг народа. Но его не расстреляли.

Вместо Ежова НКВД возглавил Берия. Фёдора Николаевича не только освободили, но и предложили восстановить в воинском звании и в должности. Вышедший на волю, но официально не реабилитированный, он начал преподавать, сначала в средних, а затем в высших медицинских учебных заведениях Киева, прерываясь на войну.

16 июля 1941 года почетный академик Гамалея Н.Ф. был эвакуирован из Москвы и 22 июля Николай Федорович в составе большой группы старейших ученых прибыл в Казахстан на курорт Боровое. По замечанию академика В.И. Вернадского, там собралась «очень хорошая и научно сильная академическая группа». В своих воспоминаниях Николай Федорович пишет:

«Мне во время Великой Отечественной войны удалось в эвакуации устроить лабораторию для продолжения своих исследований по туберкулезу, которые привели к некоторым положительным результатам».

Микол, который он начал изучать еще в 1891 году, способствовал рассасыванию язв у зараженных животных – морских свинок. Получив хороший эффект на экспериментальных животных, Николай Федорович, несмотря на возражение семьи, заразил себя туберкулезом, на себе испытал этот препарат. И когда убедился в его безвредности и эффективности, рекомендовал его для лечения больных. В это время ему было 85 лет.

Оставив в Боровом могилу жены Надежды Михайловны, Гамалея возвращается в Москву. И вскоре он видит новую, абсолютно рукотворную эпидемию. И о ней 90-летний почетный академик АН СССР и лауреат Сталинской премии Гамалея пишет лично Сталину:

«…для меня, как и для многих моих друзей и знакомых, является совершенно непонятным и удивительным факт возрождения такого позорного явления как антисемитизм, который вновь появился в нашей стране несколько лет тому назад и который, как это ни странно, начинает вновь распускаться пышным цветом, принимая многообразные виды и формы…

Я родом украинец, вырос среди евреев и хорошо знаю этот высокоодаренный народ, который такой же, как и другие народы нашей страны, [которые] любят Россию, считают ее своей Родиной и всегда, находясь даже в эмиграции, всегда мечтают о том, какую пользу они могли бы принести своей матери-Родине. Мой долг, моя совесть требуют от меня того, чтобы я во весь голос заявил Вам то, что наболело у меня на душе. Я считаю, что по отношению к евреям творится что-то неладное в данное время в нашей стране».

Ответа от вождя он не дождался.

Николай Фёдорович Гамалея скончался 29 марта 1949 года.