В начале 30-х гг. XX в. он стал заведующим лабораторией психологии воспитания, в то же время организовал в одной из школ Ленинграда психологическую службу. В его лаборатории проводились исследования характеров школьников, в которые были вовлечены многие учителя Ленинграда. На основе этих исследований и полученных эмпирических данных Б.Г. Ананьев написал свою первую монографию «Психология педагогической оценки», которая была опубликована в 1935 г.

В 1936 г. исследования в области педологии были запрещены, А.А. Таланкин, заведующий сектором психологии Института мозга, был арестован и осужден, а через год Б.Г. Ананьев был избран на его пост. В том же 1937 г. он стал кандидатом педагогических наук.

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.