29 maja 1958 roku Centralna Komisja Kwalifikacyjna dla Pracowników Nauki przyznała mu tytuł profesora nadzwyczajnego.
1 stycznia 1958 objął funkcję kierownika Zespołowej Katedry Matematyki Politechniki Wrocławskiej. Po uzyskaniu tytułu profesora nadzwyczajnego został służbowo przeniesiony z Politechniki Wrocławskiej do Instytutu Badań Jądrowych w Warszawie. W latach 1961–1968 pełnił funkcję dyrektora Centrum Obliczeniowego PAN. W 1966 roku Rektor UW powierzył mu obowiązki profesora oraz kierownika Katedry Statystyki Matematycznej na Wydziale Matematyki i Fizyki UW. W czerwcu 1973 roku Rada Państwa nadała mu tytuł profesora zwyczajnego. Od 1985 wykładał na Uniwersytecie w Wollongong w Australii.
Życiu Mieczysława Warmusa została poświęcona książka Jadwigi Dutkiewicz pt. Mieczysław Warmus: życie i praca naukowa, opublikowana przez córkę Teresę Simińską w 2003 w Sydney ().
Został pochowany 2 października 2007 na cmentarzu Powązkowskim (kwatera 191-5-9/10).
Nagrody i wyróżnienia W listopadzie 1955 otrzymał Uchwałą Rady Państwa Medal 10-lecia Polski Ludowej. W 1956 roku otrzymał nagrodę Instytutu Matematycznego PAN. W październiku 1957 roku otrzymał Złoty Krzyż Zasługi. W tym samym roku otrzymał nagrodę Rektora Politechniki Wrocławskiej oraz nagrodę główną PTM im.