Nel 1925, dopo essersi trasferito a Bressanone, inizia a scrivere il romanzo "Gli Indifferenti", al quale lavorerà per tre anni e che pubblicherà a proprie spese nel 1929, ottenendo immediati consensi da parte della critica e del pubblico. Pubblica alcuni racconti dal 1927 al 1929 nella rivista bilingue "Novecento", fra i quali "La cortigiana stanca"; dal 1930 collabora con altre riviste e quotidiani -fra i quali "Pegaso" e "Interplanetario"-, e scrive diversi racconti, che sono osteggiati dal regime. Per questo motivo assume diversi pseudonimi durante il periodo fascista.
Dal 1930 al 1931 soggiorna a Londra, dove viene in contatto con scrittori inglesi quali Herbert George Wells, William Butler Yeats e Edward Morgan Forster.
Nel 1933 collabora alla rivista "Oggi" diretta da Mario Panunzio. Il suo secondo romanzo "Le ambizioni sbagliate", non riceve buona accoglienza, oltre ad essere censurato dal regime.
Dal 1935 al 1939 si ritira in Messico e negli Stati Uniti, dove tiene un ciclo di conferenze sulla letteratura italiana.
Dal 1937 al 1941 pubblica la raccolta di racconti lunghi "L'imbroglio", con il quale inizia le sue pubblicazioni con la casa editrice Bompiani, incluso con "Le ambizioni sbagliate" nella lista dei libri di autori ebrei dalla Commissione per la bonifica libraria, "I sogni del pigro" (1940) e il romanzo "La mascherata", satira del regime, che viene sequestrato. A Moravia è inoltre impedito di scrivere sui giornali. Pubblica allora diversi articoli utilizzando pseudonimi: Pseduo, Tobia Merlo, Lorenzo Diodati e Giovanni Trasone.
Come inviato in Cina, nel 1937 scrive numerosi articoli per la "Gazzetta del popolo". Nel 1938 compie un breve viaggio in Grecia.
Nel 1943 si rifugia con la moglie Elsa Morante, che aveva sposato nel 1941 e con la quale aveva vissuto ad Anacapri, dove scrive il romanzo "Agostino", in una località vicino Latina -Sant'Agata di Fondi- presso una famiglia di contadini, e in tale ambiente trova ispirazione per il romanzo "La Ciociara" che completerà in seguito. Durante l'occupazione vengono pubblicati i racconti "L'amante infelice", "L'epidemia" e il già ricordato "Agostino". Dopo la Liberazione ritorna a Roma, dove nel 1944 pubblica il saggio "La speranza, ovvero Cristianesimo e Comunismo" e dove torna a collaborare con riviste, testate giornalistiche, programmi radiofonici, proseguendo la sua attività letteraria, pubblicando i romanzi "La romana" (1947), "Il conformista" (1951) ed i racconti "La disubbidienza" (1948), "L'amore coniugale e altri racconti" (1949).
Alcune sue opere dall'inizio degli anni Cinquanta sono oggetto di trasposizioni cinematografiche; lo scrittore si dedica anche alla critica cinematografica in una trasmissione radiofonica e come titolare della rubrica di cinema de "L'Espresso". Fonda una compagnia teatrale -la Compagnia del Porcospino- con Dacia Maraini e Enzo Siciliano, con sede al Teatro di via Belsiana a Roma, che porta in scena le sue opere.
Nel 1952 gli viene assegnato il Premio Strega per "I racconti". Nel 1953 con Alberto Carocci fonda la rivista "Nuovi argomenti", di cui manterrà la direzione nel tempo. Nel 1953 pubblica "I racconti romani" e "Il disprezzo", mentre per il teatro scrive "Beatrice Cenci", pubblicato sulla rivista "Botteghe oscure". Nel 1957 pubblica "La ciociara", l'anno successivo "Un mese in URSS" a seguito del viaggio ivi compiuto. Nel 1959 escono i "Nuovi racconti romani". Nel 1960 con il romanzo "La noia" vince il Premio Viareggio.
Al viaggio in India con Pier Paolo Pasolini ed Elsa Morante segue "Un'idea dell'India" del 1962. Nello stesso anno si separa da Elsa Morante e inizia a vivere con Dacia Maraini. Segue un viaggio in Africa.
Negli anni Sessanta pubblica "L'automa", "L'uomo come fine" e "L'attenzione".
Per il teatro Moravia scrive "Il mondo è quello che è", "Il dio Kurt", "La vita è gioco". La Compagnia del Porcospino interromperà la propria attività per mancanza di fondi nel 1968.In quello stesso anno esce "La rivoluzione culturale in Cina" che raccoglie i suoi articoli da corrispondente durante la sua permanenza in Cina Corea e Giappone.
Nel 1967 è presidente della XXVIII Mostra del Cinema di Venezia. In quell'nno pubblica "Una cosa è una cosa", nel 1970 "Il paradiso" e nel 1971 "Io e lui".
Nel 1972 pubblica "Di che tribù sei?" che contiene le sue corrispondenze con il Corriere della Sera relative ai ripetuti viaggi effettuati in Africa con Dacia Maraini; segue nel 1973 la pubblicazione del romanzo "Un'altra vita".
Nel 1978, dopo aver subito minacce da parte di estremisti di destra, viene scortato dalla Polizia. Negli anni Settanta pubblica "Boh", "La vita interiore", romanzo al quale aveva lavorato per sette anni, e la raccolta di saggi dal titolo "Impegno controvoglia".
Negli anni Ottanta pubblica "Lettere dal Sahara", "Storie della preistoria", "La cosa e altri racconti", quest'ultimo dedicato a Carmen Llera, che sposa nel 1986. Compie nuovi viaggi in Africa, Giappone, Iraq, Cina e Yemen.
A metà degli anni Ottanta passa un periodo a Mosca dove con altri intellettuali fonda l'associazione internazionale degli intellettuali e creativi Myr Cultura. Nel 1982 compie un viaggio ad Hiroshima, successivamente al quale pubblica tre inchieste su "L'Espresso", il romanzo "L'uomo che guarda" (1985), "L'angelo dell'informazione e altri scritti teatrali" (1986) e "L'inverno nucleare", poi "Passeggiate africane" (1987), "Il viaggio a Roma" (1988) e "La villa del venerdì" (1990).
Eletto deputato europeo nelle liste del PCI -incarico che ricoprirà dal 1984 al 1989-, da Strasburgo scrive come inviato del Corriere della Sera "Il Diario europeo" pubblicato postumo nel 1992. A partire dal 1986 vengono pubblicati i volumi della collana "Opere" e dal 1990 -anno della morte- verranno pubblicati postumi "Vita di Moravia", scritta a quattro mani con Alain Elkann, "La donna leopardo", "Romildo ovvero racconti inediti o perduti" e le raccolte "Viaggi. Articoli 1930-1990" e "Racconti dispersi 1928-1951".