Однако выдающийся историк и бывший председатель Центральной Рады Михаил Сергеевич Грушевский все же отказался возглавить создаваемую Академию наук.
13 ноября 1918 года Совет Министров утвердил смету Академии, а на следующий день по приказу гетмана состоялось назначение ее первых действительных членов. В их числе был и В. И. Вернадский, 27 ноября избранный первым президентом Академии наук. Тогда же Владимир Иванович сказал: «Надо вести исследования не по национальному принципу, а в полном, широком общечеловеческом масштабе». И добавил: «Академия должна способствовать росту украинского национального самосознания и украинской культуры».
Пришедшие к власти лидеры Директории ничего не имели против учреждения Украинской академии наук и не мешали ее работе. Однако едва налаженная при П. П. Скоропадском нормальная административно-культурная жизнь рухнула. По всей Украине усиливался хаос и бандитизм, разгоралась гражданская война. С востока на Киев опять накатывался красный вал большевистского террора, противостоять которому Директория не смогла.
В начале февраля 1919 года большевики взяли Киев. На представителей интеллигенции обрушились репрессии. Угроза нависла и над президентом Академии наук. Чтобы не искушать судьбу, он переехал на биостанцию под Киевом. В конце августа большевики, потерпев поражение от белых на всем пространстве от Волги до Днепра, оставили город. На смену им пришли деникинцы.
Но если приход в Киев белых войск не угрожал лично В. И. Вернадскому, то существование Украинской академии наук, которую А. И. Деникин однозначно связывал с идеей украинской государственности, оказалось под угрозой, поскольку деникинцы вообще не признавали никаких украинских учреждений. Осенью 1919 года Владимиру Ивановичу и его коллегам пришлось предпринимать огромные усилия по сохранению Академии наук.
В. И. Вернадский отправляется в ставку командования Добровольческой армии в Ростов-на-Дону. 19 сентября ему удалось добиться ее сохранения под названием «Академия наук в Киеве».
24 сентября ученый вернулся в Киев. Однако в ближайшие недели белые силы, предпринявшие наступление на Москву, были разбиты, и деникинский фронт рухнул. Началось стремительное бегство разрозненных частей Добровольческой армии к черноморским портам. Над Киевом и лично над В. И. Вернадским, сумевшим договориться с А. И. Деникиным, нависла серьезная опасность.
Оставив дела Академии ее бессменному академику-секретарю Агатангелу Крымскому, умевшему удивительным образом договариваться со всеми властями, В. И. Вернадский через Полтаву добрался до Ростова, а оттуда — в Екатеринодар и в Крым. В январе 1920 года Владимира Ивановича свалил свирепствовавший в Крыму сыпной тиф, от которого он оправился лишь к весне.
Власть в Крыму находилась в руках барона П. Н. Врангеля, сумевшего организовать оборону против красных. На несколько месяцев жизнь на полуострове стабилизировалась. 18 марта 1920 года В. И. Вернадский возглавил кафедру минералогии недавно открытого Таврического университета, в котором собрались выдающиеся ученые и мыслители Н. И. Андрусов, В. А. Обручев, В. И. Лучицкий, С. Н. Булгаков, Л. И. Шестов, бежавшие от большевиков из Петрограда, Москвы и Киева. В сентябре 1920-го В. И. Вернадского избрали ректором этого университета.
Однако шансы на то, что белый Крым выстоит в борьбе с большевиками, с каждым днем уменьшались. 7 ноября Красная армия прорвала оборону врангелевских войск в районе Перекопа и Сиваша. Началась массовая эвакуация. Сын В. И. Вернадского Георгий как член правительства Юга России вынужден был эмигрировать. Возможность выехать на Запад была и у Владимира Ивановича, но он не представлял себе дальнейшей жизни за пределами своей страны, поэтому решил остаться. Он и при большевиках некоторое время исполнял обязанности ректора Таврического университета.
После окончательной победы красных в гражданской войне пребывание в Симферополе теряло смысл, и в феврале 1921 года Вернадский отправился в Москву, откуда вскоре перебрался в Петроград. В июле 1921 года Вернадского арестовали. В его доме был проведен обыск. Количество книг привело чекистов в изумление и некоторое негодование. Пребывание в тюрьме оказалось недолгим: помогли друзья Вернадского.
В начале 1922 года Владимир Иванович был утвержден в должности директора Государственного радиевого института. Вскоре ему удалось получить разрешение на длительную командировку за границу. 8 июля 1922 года он прибыл в Париж. В 1922–1926 годах В. И. Вернадский читает курс геохимии в знаменитом парижском университете Сорбонна, преподает в Карловом университете в Праге и ведет обширную научно-организационную работу. Его слава как ученого-универсала и глубокого мыслителя быстро разносится по Европе. Благодаря финансовой поддержке фонда Розенталя Вернадский получил возможность проводить исследования по собственному усмотрению, не опасаясь вмешательства многочисленных вышестоящих учреждений и комиссий.