Pada 1923, Hevesy merupakan ko-penemu dengan Dirk Coster tentang unsur kimiahafnium. Ia menjadi guru besar di Universitas Freiburg pada 1926 di mana ia menentukan kuantitas komparatif unsur kimia. Pada 1934, Hevesy mulai mencari isotop radioaktiffosfor melalui tubuh manusia untuk mempelajari proses kimia.
Setelah melarikan diri dari Nazi pada 1943, Hevesy dianugerahi Hadiah Nobel Kimia untuk karyanya dengan isotop radioaktif. Hevesy merupakan perintis dalam penelitian cermat dalam mata pelajaran biokimia dalam badan hidup dengan memperkenalkan isotop radioaktif atau pencari jejak isotop. Proses ini dikenal dengan metode pengusutan dan menyumbang bagi pengetahuan dunia tentang urutan kimia yang terjadi dalam siklus kehidupan.
Hevesy menjadi guru besar di Institut kimia organik di Stockholm pada 1943. Setelah PD II, Hevesy kembali ke Jerman untuk melanjutkan penelitiannya. Pada 1962, ia menerbitkan penemuannya dalam Adventures in Radioisotope Research yang terdiri atas 2 jilid.