Ngay từ khi còn học trung học, ông đã yêu thích công tác nghiên cứu khoa học. Khi vào trường y, ông được cử làm trợ lý về vật lý học cho GS Hen ri Galliard – Hiệu trưởng kiêm chủ nhiệm Bộ môn Ký sinh trùng của trường.
Nǎm 1941 ông phụ trách giảng môn sinh vật cho sinhviên dược khoa và là người Việt Nam đầu tiên giảng dạy môn này ở bậc đại học ở nước ta. Cũng nǎm này giáo sư Massuo Ota một nhà nấm học Nhật Bản sang Hà Nội và giảng một số giờ tại Trường Đại học y, ít lâu sau ông Đặng Vǎn Ngữ được cử sang Nhật với tư cách phái viên của trường và với hy vọng trở thành một nhà nấm học giỏi nhất á Đông.
Từ nǎm 1943 đến cuối nǎm 1948 ông học tập và làm việc tại Nhật. Ông đã học và nghiên cứu về nấm, men gây bệnh, về lao và hủi tại Trường Đại học Tokyo; về vi trùng đường ruột ở Bệnh viện Truyền nhiễm Tokyo. Các nǎm 1947- 1948, ông nghiên cứu về vi trùng học và huyết thanh học tại Quân y viện 406 của Mỹ ở Nhật Bản. Trong thời gian trên, vừa làm vừa học, ông đã được tiếp xúc với khoa học y học của Nhật và của Mỹ có đầy đủ thông tin và trang bị hơn ở Hà Nội rất nhiều. Được sự khuyến khích của giáo sư Ota, sau khi Alexander Fleming tìm ra penicillin, ông cũng tìm ra giống nấm sản xuất ra penieillìn và có lẽ đó là một trong những giống nấm penicillin đầu tiên tìm thấy ở Nhật.
Cũng trong thời gian trên có nhiều cực thư hút ông như người Pháp, người Nhật, người Mỹ. Họ đều muốn sử dụng tài nǎng của ông. Nhưng ông luôn nghĩ mình là người Việt Nam, cần phải làm gì cho Tổ quốc. Trong lúc nghiên cứu về nấm kháng sinh, ông đã tranh thủ lưu trữ được một số giống để sau này sẽ sử dụng khi về nước. Ông và trên 10 người Việt Nam, thành lập Hội Việt kiều ở Nhật Bản, ông được bầu làm chủ tịch của Hội, tổ chức được một số hoạt động để đòi công nhận nền độc lập của Việt Nam.
Từ tháng 12 nǎm 1946, cuộc trường kỳ kháng chiến chống thực dân Pháp của nhân dân Việt Nam bùng nổ. Đối với các việt kiều ở nước ngoài, tất cả vấn đề là lựa chọn kháng chiến chống Pháp, hoặc trở về trong vùng Pháp tạm chiếm. Ông nhận thức, muốn có độc lập thực sự, phải kháng chiến chống bọn thực dân Pháp và bọn bù nhìn, để giành lại non sông đất nước. Sau khi bắt được liên lạc với đại diện Chính phủ ta tại Bangkok (Thái Lan), ông được tổ chức đưa về khu IV (cũ) rồi lên cǎn cứ địa Việt Bắc với vài bộ quần áo và một ống nấm penicillin.
ít ngày sau khi đặt chân lên chiến khu Việt Bắc, ông đã được gặp Bác Hồ. Được sự động viên ân cần của Bác, sự giúp đỡ tích cực của Bộ Y tế, ông đã thành công trong việc sản xuất nước lọc penicillin trong mồi trường nước ngô góp phần đáng kể vào việc cứu chữa thương bệnh binh và đã được Bác Hồ thưởng Huân chương Lao động hạng ba cho thành tựu kỳ diệu chưa từng ai làm được này.
Cuộc kháng chiến chống Pháp kết thúc thắng lợi, ông được giao trọng trách xây dựng ngành sốt rét, ký sinh trùng và côn trùng, làm chủ nhiệm đầu tiên của Bộ môn này, là người sáng lập và là Viện trưởng đầu tiên của Viện sốt rét, Ký sinh trùng và Côn trùng. Đối với công tác chống sốt rét, ông đã nghiên cứu tình hình trong nước và ngoài nước, cùng với Viện Sốt rét và các tổ chức khác, với sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô (cũ), điều tra tình hình sốt rét ở miền Bắc Việt Nam trên một quy mô chưa từng có. Cuộc điều tra này đã giúp cho ngành Y tế nắm được thực trạng của bệnh sốt rét sau hòa bình lập lại. Mặt khác GS. cùng những đoàn công tác của Viện Sốt rét tổ chức những thí điểm ở Thái Nguyên, ở Chợ Mới, ở Bạch Thông (Bắc Cạn), ở Ngọc Lạc (Thanh Hóa). ớ những thí điểm đó đã áp dụng những biện pháp tổng hợp chống sốt rét theo kinh nghiệm của Liên Xô (cũ) và của Tổ chúc Y tế Thế giới và đã đạt được những kết quả rất tốt.
Nǎm 1955, Đại hội đồng Tổ chức Y tế Thế giới thông qua chương trình tiêu diệt sốt rét toàn cầu. Bộ Y tế nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã có cơ sở để đề nghị với Đảng và Chính phủ thông qua một chương trình tiêu diệt bệnh sốt rét. GS. Đặng Vǎn Ngữ là người chỉ đạo và cùng với Viện Sốt rét chuẩn bị chương trình này. Nghị quyết của Ban chấp hành Trung ương Đảng và của Chính phủ thông qua "Chương trình tiêu diệt sốt rét trên toàn miền Bắc", đã biến ước mơ của GS. và hoài bão của anh chị em ngành Sốt rét – Ký sinh trùng – Côn trùng thành hiện thực.
Sau một thời gian trực tiếp chuẩn bị (1960-1961) chương trình tấn công tiêu diệt sốt rét được bắt đầu từ nǎm 1961-1962 được thực hiện trong những điều kiện hòa bình (1961- 1964) và đã mang lại những kết quả to lớn. Sốt rét đã giảm được 20 lần, số người tử vong vì sốt rét chỉ còn rất ít.
Đến nǎm 1965 chiến tranh lan ra miền Bắc, một cuộc chiến tranh ác liệt chưa từng có trên đất nước Việt Nam đã nảy sinh một số vấn đề về sốt rét cần nghiên cứu. Một mặt phải tìm ra các biện pháp bảo vệ những kết quả đã đạt được, tích cực chi viện cho miền Nam phòng chống sốt rét. Mặt khác phải khẩn trương nghiên cứu những vấn đề mới do chiến tranh đặt ra. Với sự nhạy bén khoa học và tinh thần dũng cảm, GS. Đặng Vǎn Ngữ đã tổ chức nhiều đoàn chi viện cho các chiến trường miền Nam (Nam Bộ và khu V) để nghiên cứu phòng chống sốt rét tại chỗ. Nǎm 1966 chính GS. đã trực tiếp vào tuyến lửa Vĩnh Linh, cùng đoàn chống sốt rét Vĩnh Linh thực hiện một số dự định nghiên cứu. Đúng vào dịp Tết cổ truyền dân tộc nǎm 1967, GS. dẫn đầu một đoàn nghiên cứu sốt rét vào chiến trường Trị Thiên-Huế để nghiên cứu các biện pháp phòng chống sốt rét tại chiến trường và về vacxin sốt rét.
GS. Đặng Vǎn Ngữ đã hy sinh trên mặt trận Trị-Thiên- Huế hồi 14 giờ ngày 1/4/1967 vì một loạt bom B52 của giặc Mỹ xâm lược trong khi đang tiến hành nghiên cứu để tìm ra một loại vaccin phòng bệnh sốt rét cho bộ đội và nhân dân ta.
Nǎm 1951 GS. được bầu là chiến sĩ thi đua toàn quốc. GS. đã được tặng thưởng hai Huân chương Kháng chiến và một Huân chương Lao động.
Nǎm 1967, GS. được Nhà nước truy tặng danh hiệu Anh hùng lao động, liệt sĩ. Nǎm 1996, GS. được truy tặng giải thường Hồ Chí Minh, giải thưởng lớn về khoa học của Nhà nước cho các công trình khoa học của GS.
GS Đặng Vãn Ngữ đã để lại cho chúng ta những bài học quý giá:
– Là người Việt.Nam, ông là một người yêu nước sẵn sàng từ bỏ mọi thuận lợi, mọi vinh hoa phú quý có thể có để được phục vụ tổ quốc, phục vụ nhân dân.
– Là người quản lý chuyên ngành, ông đã đoàn kết được mọi người trong chuyên khoa, mang hết sức lực tâm huyết triển khai, chỉ đạo công tác chống sốt rét, các bệnh do giun sán… đào tạo nên một đội ngũ đông đảo các nhà khoa học trẻ cho ngành, cho đất nước.
– Là nhà khoa học, ông đã tìm tòi sáng tạo, không ngừng suy nghĩ làm việc, kể cả lặn lội nơi rừng sâu, bên bờ suối, đi khắp hang cùng ngõ hẻm, thức thâu đêm… tìm tòi, nghiên cứu và đã có những cống hiến to lớn trong việc điều chế dung dịch penicillin chữa vết thương trong kháng chiến chống Pháp, điều tra muỗi sốt rét, v.v… và là một trong 12 nhà khoa học y dược đầu tiên của nước ta được Nhà nước tặng giải thưởng Hồ Chí Minh lần thứ nhất 10/9/1996.