W marcu 1945 roku po ponownym otworzeniu UJ Karol Starmach został kierownikiem Zakładu i Katedry Ichtiobiologii i Rybactwa oraz Rybackiej Stacji Doświadczalnej w Mydlnikach. Powiększył stację o kolejne stawy, przyłączył do UJ gospodarstwo rybackie w Zatorze (o długich tradycjach), utworzył stację badawczą w Uściu Solnym. Po uwięzieniu przez stalinowców i degradacji w 1947, mimo zwolnienia w 1950 nie mógł powrócić na UJ. W 1951 na zlecenie Stanisława Sakowicza utworzył krakowski oddział Instytutu Rybactwa Śródlądowego działający do 1954 r. W tym samym czasie powołał Katedrę Biologii Sanitarnej na Politechnice Śląskiej w Gliwicach, którą kierował do 1957. W 1952 powołał Zakład Ekologii Stawów przy Komisji Ekologiczno-Rolniczej PAU. Rok później PAU została wchłonięta przez PAN, a Zakład Ekologii Stawów wszedł w skład nowo utworzonego Zakładu Biologii Stawów PAN, rozwiniętego w Zakład Biologii Wód PAN, którego dyrektorem Starmach był do 1965, będąc potem członkiem rady naukowej. W 1958 ZBW PAN przejął również utworzony przez Starmacha jako kierownika KBS PŚ Ośrodek Naukowo-Badawczy w Goczałkowicach, tworząc z niego stację hydrobiologiczną PAN.