W 1941 roku Kapica wraz z akademikiem Władimirem Fockiem złożyli prośbę do oddziału nauk fizyko-matematycznych Akademii Nauk ZSRR o nadanie Landauowi tytułu członka korespondenta, lecz ten zwyczajowo wymagany staż pominięto i w 1946 roku nadano mu tytuł członka rzeczywistego Akademii Nauk ZSRR. W latach 1943–1947 był profesorem katedry fizyki niskich temperatur wydziału fizycznego Uniwersytetu Moskiewskiego, w latach 1945–1953 był czynnym pracownikiem radzieckiego programu nuklearnego. W 1955 roku podpisał tzw. „List trzystu”, który oceniał stan radzieckiej biologii do połowy lat 50. i krytykował jej ówczesnego lidera Trofima Łysenkę oraz jego pseudonaukę zwaną łysenkizmem. W latach 1955–1968 był profesorem katedry teorii kwantowej i elektrodynamiki wydziału fizycznego Uniwersytetu Moskiewskiego. Został nagrodzony Orderem „Znak Honoru” (1943), Orderem Czerwonego Sztandaru Pracy (1945), nagrodą Stalinowską (1946, 1949, 1953), nagrodą Leninowską (1949, 1962, 1968), tytułem Bohatera Pracy Socjalistycznej (1954), doktoratem honoris causa Uniwersytetu Oksfordzkiego (1956), medalem Maxa Plancka (1960), oraz nagrodą pamięci Fritza Londona (1960).