1933年  李沛文学成回国，并于1935年初受聘于岭南大学，任农学院园艺系教授。

1938年，岭南大学迁至香港。那是一个战火纷飞的年代，但在李沛文的率领下，师生团结一致，同甘共苦，坚持教学和研究，终于迎来了抗战的胜利。

1945年后，岭南大学迁回广州，李沛文全情投入科研工作。1952年，岭南大学农学院与其他两所院校合并为华南农学院（今华南农业大学）。即使后来身负行政管理重担，李沛文也未曾放弃科研工作。

一路硕果源于多年的深耕。李沛文在柑橘的贮藏保鲜研究方面发表了多篇相关论文，并确定了各种果实受冷害的临界温度。他的研究成果在果实贮藏方面广泛应用。

20世纪70年代，国内市场货架被进口香蕉占领，李沛文与他的研究团队去到东莞麻涌的香蕉生产地，克服困难，创建了优质香蕉采前和采后处理配套技术，为日后创立国内一流的“大唐香蕉”品牌积聚了实力。

对于荔枝的贮藏保鲜技术，李沛文投入了更多的心血，把新鲜的荔枝运销到世界各地是他毕生的愿望。 他受古代果农凿竹藏果的启发，研究出低温自发性气调贮藏保鲜法。到1963年，荔枝已能保鲜1个月 。