Po ukończeniu studiów nie otrzymał pracy na uniwersytecie. Uczył w żydowskim gimnazjum w Będzinie. W 1922 został zatrudniony jako dyrektor w żydowskim gimnazjum koedukacyjnym w Koninie. W 1924 został nauczycielem fizyki w żydowskim żeńskim gimnazjum w Warszawie. Napisał wtedy pierwsze prace naukowe. Posadę asystenta na uniwersytecie udało mu się objąć dopiero po 8 latach, gdyż czyniono mu przeszkody, jak sam twierdził, z powodu żydowskiego pochodzeniaNalewajko-Kulikov, s. 140.. W 1930 został asystentem w katedrze Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie Jana Kazimierza we Lwowie, gdzie następnie uzyskał habilitację. W 1932 podczas pobytu w Lipsku napisał dwie prace, które stają się początkiem jego międzynarodowej kariery:
Pierwszą z tych prac napisał razem z holenderskim matematykiem van der Waerdenem. Rozwinęli w niej tzw. rachunek spinorowy do postaci stosowalnej w ogólnej teorii względności (van der Waerden wprowadził wcześniej rachunek spinorowy do szczególnej teorii względności). W drugiej pracy Infeld znalazł postać równania Diraca w czasoprzestrzeniach ogólnej teorii względności.