1956年，年僅30歲的李政道和楊振寧壹起提出了“弱相互作用中宇稱不守恒理論”，***同獲得諾貝爾物理學獎。在此前後，李政道還開辟了高能中微子物理、弱作用中的對稱破缺、響度議論性重離子對撞物理等科學研究領域，為物理學理論做出了很大貢獻。
在獲得諾貝爾獎之後，楊振寧繼續做著研究，而李政道則退到幕後專心教學。20多歲當上教授，到86歲那年退休，李政道當了60多年的教授，培養了很多學生。
李政道最值得稱贊的貢獻，就是他在1979年時創立的“中美聯合招考物理研究生項目（CUSPEA）”。CUSPEA組織了很多美國壹流高校，讓這些高校和中國聯合額外擴招壹部分研究生。這些研究生能夠獲得美國大學的全額獎學金，學成之後還會回到中國。
據了解，李政道每年都會為CUSPEA自掏腰包達10萬美元，1979年到1989年間，就培養了915名物理學高級人才。通過CUSPEA項目學成歸國的包括：北京大學物理學院院長謝心澄、上海交通大學物理系系主任季向東、中國科學院北京納米能源與系統研究所所長王中林、中科院院士林海青等等。
華爾街金融大師伊曼紐爾·德曼曾在自傳《寬客人生》中寫道：“16、17歲的理想是當愛因斯坦，21歲覺得做費曼也不錯，24歲的時候覺得做李政道就好了”。德曼還多番強調“成為李政道的研究生是每個人的夢想”，可見李政道真的是壹位非常厲害的物理學家和老師。