Президент Академії Наук УРСР

В 1930 році Олександр Богомолець був обраний президентом Академії Наук УРСР. Переїхавши з групою учнів до Києва, створив Інститут експериментальної біології та патології Наркомату охорони здоров'я УРСР і Інститут клінічної фізіології. Під будівництво останнього О.Богомольцю виділили 2,661 га землі в центрі Києва. Після смерті вченого обидва інститути були об'єднані в Інститут фізіології АН УРСР (1953).

Новообраний президент АН УРСР провів повну перебудову її структури: на базі розрізнених кафедр і лабораторій створюються цілі науково дослідні установи (інститути). До роботи в них були залучені молоді перспективні вчені. Структура АН України, яку заклав Олександр Богомолець, у загальних рисах зберігається й досі.

В Києві Олександр Богомолець заснував «Фізіологічний журнал» АН УРСР. Організовував щорічні широкі наукові конференції з найактуальніших проблем медицини, брав участь у редагуванні багатьох наукових збірників.

У 1941 році, за кілька місяців до початку радянсько-німецької війни, Олександр Богомолець створив Київський диспансер боротьби з передчасною старістю. На його базі пізніше був утворений Інститут геронтології.

За два роки до створення диспансеру академік випустив брошуру «Подовження життя». В ній він науково обґрунтовував можливість і реальність тривання людського життя протягом 100 і більше років. Деякі ідеї, викладені в ній, Олександр Богомолець почав розробляти ще в Саратові.

В підсумку Олександр Богомолець перетворив Київ на один із найпрестижніших наукових центрів СРСР.

Олександр Богомолець очолював Академію Наук УРСР в нелегкі роки сталінських репресій. Порятунком від лап НКВС йому були зобов'язані відомий український демограф Михайло Птуха, основоположник української економічної географії Костянтин Воблий, математик Микола Крилов, фізик-ядерник Олександр Лейпунський, який створив перший в СРСР ядерний реактор на швидких нейтронах.

Олександр Богомолець також зміг, хоча й не надовго, відстрочити арешт видатного українського історика і сходознавця Агафангела Кримського.

Вже після війни академіку вдалося добитися звільнення з тюрми чоловіка своєї двоюрідної сестри, актриси Наталії Михайлівни Богомолець-Лазурської (1880–1958) — відомого літературознавця Володимира Лазурського, який дружив з послом Італії під час німецько-румунської окупації Одеси.

Громадянський подвиг академіка Олександра Богомольця стає зрозумілий іще й тому, що він і сам був на волосок від загибелі. Причиною тому була його «неблагополучна» з точки зору походження рідня. Двоюрідний брат президента АН УРСР, Вадим Михайлович Богомолець (1878–1936), був генерал-хорунжим Української Держави при гетьмані Павлі Скоропадському.

З початком радянсько-німецької війни Академія наук УРСР була евакуйована до Уфи. Там Олександр Богомолець провів масову реорганізацію української науки для потреб воєнного часу. Разом з академіком Миколою Бурденком створював Академію медичних наук СРСР.

Навесні 1944 року Олександр Богомолець повернувся до Києва, де очолив роботи з відтворення Академії наук УРСР.