1925年1月，回到交通大学任图书馆中文部主任，同年9月兼任上海国民大学图书馆系主任。

1929年8月，被交通大学聘为图书馆主任。

1932年1月28日，日军进攻上海，次日炸毁东方图书馆，造成40万册图书损失，杜定友与上海学界欧元怀等人共同发起创办上海图书馆。

1935年7月1日，上海市图书馆筹备处成立，政府委派洪逵为主任，杜定友为副主任。

1936年7月，中山大学决定筹建新馆，在中山大学校长邹鲁邀请下，重新回到中山大学，任中山大学图书馆主任、中山大学教授。

1940年，受聘负责恢复广东省立图书馆。

1949年，中华人民共和国成立后，先后担任广东人民图书馆馆长、广东省中山图书馆馆长、广东图书馆学会会长等职。

1953年，因年老辞去馆长职务，专任广东省文史馆馆员。

1958年9月，因病退休。

1967年3月13日，因患急性白血病，在广州逝世，终年70岁。

杜定友的学术思想包括图书馆学理论、图书分类学、检字法的研究几个方面：1.图书馆学理论：创立图书馆“三要素说”，图书馆事业的理论基础包括“书”（文化记载）、“人”（阅览者）和“法”（设备、管理方法、管理人才等）；2.图书分类学：1922年杜定友结合中国国情，采用杜威十进制分类法的原则和号码标记方法，1925年推出“著者号码编制法”，在中国迅速流行；3.汉字排检法：从中华民国初期开始研究检字法，发表多篇专论，提出创新观点，包括标准问题和字根问题，并提出“字形检字法”的新课题，为中国的检字法奠定了理论基础；4.地方文献工作：中华人民共和国成立后，重视地方文献工作，编辑的西沙群岛、南沙群岛资料，香港史料，对维护国家领土主权作出了特有的贡献，考证出古籍所记载的七洋洲就是西沙群岛，万里长沙、千里石塘就是中沙群岛和南沙群岛，西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛早在唐代贞元年间就归中国管辖，宋、元时期三大群岛就已归入中国版图，有力地驳斥了外国侵略者关于“西沙”之名在中国古代历史文献中无证可考的谬论。

杜定友一生共撰写图书86种，论文512篇，总共600余万字。

祖父：杜秉涵，补鞋匠出身，由于家境贫寒，他曾带着家人去香港、上海等地谋生。

父亲：杜顺荣，最开始在上海开了一家照相馆，后来与他人合开了一家中西书店。

外孙女：莫虹

杜定友的一生与中国近代图书馆事业是息息相通的。杜先生被中国图书馆界称为“南杜北刘”（即中国南方有杜定友，北方有刘国钧），被中国国外专家亦比作“中西两杜”（即中国有杜定友，西方有美国的杜威）。（西安交通大学新闻网评）

一代宗师，学界楷模。（“纪念杜定友诞辰110周年学术报告会”与会专家评）

杜定友先生作为学者，中外古今兼通，知识广博，学术成果丰硕，著作等身，勇于探索，锐意创新，不畏挫折。杜先生是走在时代前面的人，既有现实精神，又有超前意识。（广东省立中山图书馆原馆长黄俊贵评）

在广东省立中山图书馆特藏部负二楼展厅大厅门口右侧常设“杜定友书屋”展区，陈列了杜定友的部分著作、手稿、活动照片、文物以及研究资料。

为了致敬杜定友在国难时期对图书的保护和坚守，2020年9月，在乐昌坪石老街图书馆旧址上，由广东省博物馆、广东省立中山图书馆联合策划打造的“定友图书馆”正式开馆。

1988年，广东省开展纪念杜定友诞辰90周年活动，编写了纪念文集，组织了学术研讨会，并于会后设立了杜定友纪念室。

1998年8月21日，“纪念杜定友先生诞辰一百周年座谈会”在广东省中山图书馆报告厅举行，中山大学教授程焕文主持会议。

2008年12月18日，广东省图书馆学会、中山大学图书馆等联合举办“纪念杜定友诞辰110周年学术报告会”。

2024年4月8日，在交通大学128校庆来临之际，西安交通大学图书馆举办图林先驱——交大历史上的图书馆学家“一代宗师-杜定友学术文献展”，展出的展品包括杜定友相关的民国原版书、民国影印书、现代图书等，部分图书含有杜定友先生的亲笔签名。其中，杜定友收集整理的图书馆老照片图册、杜定友主持的馆务会议记录等资料均为首次展出。