Как только в начале ноября 1917 года в Москве утихли уличные бои и власть перешла в руки большевиков, Крымский как руководитель Лазаревского института должен был проявлять максимум дипломатических способностей, чтобы доказать лояльность этого учреждения новой власти. Но, не питая особых симпатий к «партии нового типа», он при первой возможности весной 1918 года уехал в родной Киев, к тому времени освобожденный от большевиков немцами, поддержавшими Центральную Раду.
В апреле 1918 года власть в Украине переходит в руки умеренно-консервативного правительства гетмана Павла Скоропадского. Вопросами просвещения, науки и культуры в гетманском кабинете занимался известный историк Н. П. Василенко, с которым А. Е. Крымский был близко знаком. Пользуясь полной поддержкой гетмана, они развернули большую работу по организации в Киеве Украинской академии наук. Предполагавшийся на пост ее председателя М. С. Грушевский отказался участвовать в этом начинании, зато к работе удалось привлечь известного ученого В. И. Вернадского.
14 ноября 1918 года была основана Украинская академия наук. Владимир Иванович Вернадский был избран президентом, а Агатангел Ефимович Крымский — ее «несменяемым секретарем». Оба они стали первыми действительными членами, академиками УАН, впоследствии ВУАН, затем АН УССР, ныне — Национальной академии наук Украины.
В условиях гражданской войны и сложных перипетий первых лет мира А. Крымскому приходилось работать на фоне непрерывной смены власти и перетасовки в большевистском руководстве: он заботился о сохранении зданий, выплате мизерных зарплат сотрудникам, увеличении библиотечных и музейных фондов. Ему нередко приходилось добиваться того, чтобы большевистские репрессивные органы отпускали арестованных ученых. Для сохранности и развития академии в этих сложнейших условиях требовались гибкость и дипломатичность в отношениях с властью, дававшие до конца 20-х годов позитивные результаты.
Напряженную, поглощавшую много времени административную деятельность Аагатангел Крымский сочетал с педагогической и исследовательской работой. В 1918–1921 годах он читает курс всемирной истории в Киевском университете. В последующие годы, когда материальное положение академической науки несколько стабилизировалось и появилась возможность публиковать научные труды, он пишет и издает в Киеве «Историю Персии и ее литературы» (1923), «Персидский театр, откуда он возник и как развивался» (1925), «Хафиз и его песни (ок. 1300–1389) в его родной Персии XIV в. и в новой Европе» (1924) на украинском языке. В соавторстве с выдающимся русским языковедом и историком летописания А. А. Шахматовым печатает «Очерк истории украинского правописания до 1927 г.» (1929), публикует многочисленные статьи, редактирует научные сборники и журналы.
Поначалу большевики относились к А. Е. Крымскому, как и к большинству других видных украинских ученых его круга, вполне терпимо. Они были заинтересованы в том, чтобы продемонстрировать украинскому народу и мировой общественности возможность развития национальной науки и образования при новой власти. Но с конца 20-х годов условия жизни и деятельности ученых Украины стали резко ухудшаться.
Хотя А. Е. Крымский не был репрессирован в 30-е годы, когда «вырубался» цвет украинской научной и художественной интеллигенции, тем не менее многочисленные грубые нападки и обвинения обрушились и на него. В 1929 году он не получил от правительства подтверждения своих полномочий академика-секретаря Академии наук.
После кровавой «чистки» ВУАН (в связи со сфабрикованным делом «Союза освобождения Украины» 1929–1930 годов, где главным обвиняемым выступал близкий к А. Е. Крымскому известный литературовед и историк украинской литературы академик С. А. Ефремов), последовала ее «идеологическая перестройка». В 1931 году Агатангела Ефимовича полностью отстранили от научно-организационной работы и сняли со всех должностей. Он оказался почти в полной изоляции, практически без средств к су-. 1 шествованию. Он тяжело переносил аресты и гибель своих друзей, коллег и учеников. Трагизм положения А. Крымского усугублялся еще и тем, что в результате многолетней кропотливой работы он почти утратил зрение.
Среди немногих людей, в это время остававшихся рядом с ним, следует назвать Наталью Дмитриевну Полонскую-Василенко, вдову погибшего вследствие многолетней травли историка и общественного деятеля В. П. Василенко, с которым Крымский в мае 1918 года вместе начинал работу по созданию Украинской академии наук. Н. Полонская-Василенко материально поддерживала пожилого ученого, а также выполняла огромную работу по обработке его рукописей. Во время Второй мировой войны, оказавшись на Западе, она утвердилась как самостоятельный глубокий историк, автор капитальной двухтомной истории Украины и истории Украинской академии наук довоенного периода, написанных вразрез с идеологическими установками и фальсификациями официальной советской историографии.