Из-за запрета педологии ему пришлось искать для себя новую сферу деятельности. Одним из направлений его исследований стала психология чувственного отражения. Он написал в этом русле несколько статей, основной мыслью которых была гипотеза о генезисе чувствительности. По его мнению, с самого начала индивидуального развития человека чувствительность выступает как функция целостного организма, а сенсорные процессы играют значительную роль в этом развитии.
Кроме того, он обратился к истории отечественной психологии, пытаясь выразить свое собственное отношение к этому предмету. По мнению ученого, на историю науки необходимо опираться, чтобы идти вперед. Опыт предшественников он считал необходимым для дальнейшего развития собственных взглядов. В 1939 г. Б.Г. Ананьев защитил докторскую диссертацию, посвященную истории психологии.
Когда во время войны Ленинград оказался в кольце блокады, весь Институт мозга был эвакуирован. Ананьев попал в Казань, а затем — в Тбилиси, где работал, как и многие психологи того времени, в психопатологическом кабинете госпиталя. Он наблюдал больных, перенесших тяжелый шок, и занимался восстановлением у них функции речи, утраченной в результате боевого ранения.
В 1943 г. Б.Г. Ананьев вернулся в Ленинград, где возглавил образованную в Ленинфадском государственном университете кафедру психологии. Он сам подобрал большую часть преподавательского состава кафедры, организовал работу психологического отделения философского факультета. В это время он опубликовал большое количество работ, которые касались изучения осязания и других видов чувствительности, психологии речи, некоторых проблем детской психологии. Также Б.Г. Ананьев продолжал заниматься историей психологии и психологией личности. В 1947 г. он опубликовал монофафию «Очерки истории русской психологии XVIII—XIX вв.». В некоторых статьях отчетливо просматривалась его идея о связи формирования характера и познания человека человеком, о некоторых закономерностях формирования человеческого самосознания.
На рубеже 1940—1950-х гг. Б.Г. Ананьев обращается к изучению нового направления, эмпирические основы которого были заложены в его работе в Институте мозга. Ученый занялся исследованием билатеральности мозга и его функций.
В 1957 г. на торжественном собрании, посвященном юбилею Б.Г. Ананьева, ученый выступил с речью, в которой он обосновывал необходимость комплексных исследований человека, синтезирующих все существующие антропологические знания. Эту же мысль он выразил в статьях «Человек как общая проблема современной науки» и «О системе возрастной психологии», опубликованных в том же году. Однако эта идея в то время не была принята психологами.
