Se mantuvo en la reserva activa y en septiembre de 1919 volvió a la universidad para continuar sus estudios.

Retomando su interés por la física, obtuvo su maestría académica por la Universidad de Míchigan en 1922.

Durante su dirección de la Fundación Eldridge Reeves incorporó a Haldan Keffer Hartline, cuyas investigaciones fueron reconocidas con el Premio Nobel, Hartline se mantuvo durante toda su carrera estrechamente ligado a Detlev Bronk, incorporándose poco después que él a la Universidad Rockefeller en los años 50.

Otro científico relevante que siguió su carrera junto a Bronk fue el biofísico Frank Brink.

En 1948 aceptó la presidencia de la Universidad Johns Hopkins, sucediendo a Isaiah Bowman.

[10]​ Bronk fue un firme defensor de la libertad académica, resistiendo los intentos del senador por Wisconsin Joseph McCarthy para que la Universidad Johns Hopkins rechazara como profesor a Owen Lattimore; en 1950 McCarthy había afirmado que Lattimore era el principal agente de espionaje de Rusia.

Entre los investigadores que desarrollaron sus trabajos en el Rockefeller bajo su dirección figuran los premios Nobel Albert Claude, Christian de Duve y George Palade.

La sentencia de Bronk como educador más conocida manifiesta su preocupación sobre los hábitos docentes en mucha universidades: