W tym czasie został także starszym asystentem w Zakładzie Balistyki PW.
W trakcie II wojny światowej wstąpił do Armii Krajowej, gdzie służył jako zastępca Szefa Służby Uzbrojenia Komendy Głównej AK oraz dowódca oddziału AK w Zielonce. W 1944 został wywieziony z rodziną do Wrocławia, gdzie po wojnie współorganizował filię Państwowego Zakładu Higieny. Dionizy Smoleński miał duże zasługi w odbudowie wrocławskiej uczelni – Uniwersytetu i Politechniki (do 1951 uczelnie te funkcjonowały łącznie), z którą był związany od 1946 do 1960, obejmując najwyższe stanowisko w 1952, kiedy został mianowany rektorem PWr. Następnie powrócił do Warszawy, gdzie kontynuował pracę naukowo-dydaktyczną. Przez pierwsze trzy lata przewodniczył Komitetowi do Spraw Techniki w rządach Józefa Cyrankiewicza, za jego sprawą rozpoczęto opracowywanie rocznych i pięcioletnich planów badań naukowych oraz zintegrowano badania naukowe prowadzone przez różne jednostki. W listopadzie 1947 wstąpił do Polskiej Partii Socjalistycznej, a w grudniu 1948 wraz z nią do Polskiej Zjednoczonej Partii Robotniczej.