1927年，摩尔根收到加州理工学院的邀请，希望他能帮助建立生物系。年逾花甲的摩尔根尽管即将退休，但仍义不容辞地接受了这份工作，并于1928年来到加利福尼亚州。摩尔根创立的加州理工学院生物系，逐渐成为实验胚胎学、遗传学和进化、生理学、生物物理学和生物化学等专业的国际研究中心，后续又诞生了7位诺贝尔奖获得者。1942年，摩尔根在几经拒绝挽留后最终从加州理工学院退休，但仍继续担任荣誉教授，为学校做出力所能及的贡献。

摩尔根后来将研究重点转回胚胎学，并积极倡导将遗传学与胚胎学的研究相融合，从而使胚胎学研究也提升到一个新高度。摩尔根在胚胎学领域也做出重要贡献，但由于他在遗传学领域的影响更为突出，前者往往被忽略。摩尔根尽管知道基因的重要性，但强力反对“优生学[9]”，在他看来，这就是采用基因方法实现“改善”人性的种族主义观点。

摩尔根还积极参与公众事务，担任许多社会职务，1927年到1931年间，他担任美国国家科学院院长；1930年，他成为美国科学促进会主席。

摩尔根长期忍受慢性十二指肠溃疡的困扰。1945年，摩尔根经历了一次严重的心脏病发作，1945年12月4日由于动脉破裂而去世，享年79岁。1939年，英国皇家学会授予摩尔根科普利奖章时，对其科学贡献给予了更为全面的概括：“摩尔根创立了现代遗传学，不仅彻底改变了我们对遗传的理解，而且改变了学界对进化机制和本质的理解。”此外，摩尔根还是英国皇家学会外籍会员（1919年）和英国达尔文奖获得者（1924年）。

摩尔根不仅科学研究贡献突出，在人才培养方面更是独树一帜，最终形成摩尔根学派。在果蝇研究方面，摩尔根无疑可称鼻祖，具有开宗立派之功，今天研究果蝇的科学家都可算作传承摩尔根的衣钵。摩尔根培养了包括斯特蒂文特、布里奇、斯特恩、穆勒（1946年诺贝尔生理学或医学奖获得者）和我国的谈家桢等在内的一大批科学家。

在摩尔根对其学生的要求中，有一条基本原则：必须自主找到研究课题。他们实验室没有单独安排喝咖啡、休息的时间，也不会设定固定的实验室讨论时间，因为他们每天都在讨论问题、完善思路，甚至争论之中。令许多人迷惑的是，就是在这种看似散漫、每天充满“争吵”的实验室里，一项项的重大突破发生了，这里成为遗传学的圣地，世界各地的遗传学家都来这里进修、访问和深造。

以摩尔根为代表的科学家，在20世纪初引发了一场遗传学革命，且经久不衰。即使在今天，遗传学也是医学里举足轻重的学科。摩尔根无疑是其中的佼佼者。他最终荣获诺贝尔奖，是首位与医学看起来“毫无关联”的获得者。遗传学也开始正式成为医学密不可分的一部分，为20世纪下半叶分子生物学的诞生和生命科学的蓬勃发展奠定了坚实的基础。

摩尔根获得诺贝尔奖可谓一个转折点，体现出基础科学在医学中的重要价值。这也是为什么把摩尔根义无反顾归类到医学家领域的重要原因。摩尔根算是美国本土真正意义上的第一位诺贝尔生理学或医学奖获得者（兰德斯坦纳尽管先获奖，但获奖成果主要在奥地利完成），并且带动了生命科学的发展。1981年，美国遗传学会设立摩尔根奖章，用于表彰在遗传学领域取得终身成就的科学家。

[7]海蜘蛛：一种生长于海洋、外形与蜘蛛很像的生物。

[8]模式生物：可用于研究与揭示生命体某种具有普遍规律的生物现象的一类生物。

[9]优生学：起源于英国，主要是研究如何用有效手段降低胎儿缺陷发生率。