Потім працював у Московському університеті 1909 рік, приват-доцентом Петербурзького університету 1910 рік. 1918—1919 роках — професор Київського університету, після встановлення радянського устрою в України у 1920-х роках Київського інституту народної освіти.
Входив до складу Української Центральної Ради. Голова архівно-бібліотечного відділу Міністерства освіти Української Народної Республіки. Після встановлення радянського устрою — виконувач обов'язків заступника голови історичної секції ВУАН, директор постійної Комісії зі складання історико-географічного словника українських земель, керівник секції соціально-економічної історії Науково-дослідної кафедри історії України при ВУАН, дійсний член Археографічної комісії, редактор «Історико-географічного збірника ВУАН» (вийшло 3 томи).
У такому складі родина Грушевських придбала Паньківську, 9. Стоять: Олександр, Ганна, Михайло, Марія. Сидять: Сергій та Ольга Шамраєви, Катерина, Глафіра Захаріївна. Грудень 1906 р.
Автор понад 100 наукових праць з історії, історіографії, етнографії, історії літератури. Серед них монографії: «Пинское полесье» (1901), «Очерки истории Туровского княжества» (1902), «Города Великого княжества Литовского в 14—16 вв.» (1918); численні розвідки з політичної і соціальної історії України XVI—XVIII століть, української історіографії XVIII—XIX століть; серія нарисів про українських письменників XIX—XX століть: «З сучасної української літератури» (в «Літературно-науковому вістнику» та окремо 1909); «Шевченківська література за останні роки» («Україна», 1917, кн. 1—20); ст. «Невільницький цикл Т.Шевченка» («ЛНВ», 1918, кн. 2—3); «Повісті Куліша з середини 1850 р.» («Україна», 1927, кн. 1—2); «Галицька молодь та Куліш в 1860 р.» (Записки істор.-філол. від., 1928, кн. 20) та інші, надруковані в «Университетских известиях» (Київ), «Журнале Министерства народного просвещения» (Санкт-Петербург), «Известиях отделения русского языка и словесности Императорской Академии наук» (С.-Петербург), «Записках Наукового товариства імені Шевченка» (Львів), в «Основе» (Одеса) та інші.
один з керівних учасників антирадянської української націоналістичної терористичної організації...проводив підривну роботу на ідеологічному фронті
. Винним він себе не визнав і нікого не обмовив. На основі вигаданих свідчень 5 жовтня1939 Особлива нарада при НКВД СССР засудила його до п'яти років заслання до таборів Казахстану, де він працював рахівником, перебуваючи під наглядом міліції.
В умовах сталінського тоталітаризму трагічний фінал життя О. Грушевського, як і всієї родини Грушевських був закономірним, а, враховуючи його наукові й політичні погляди, - неминучим. На довгі роки ім'я вченого було вирване з контексту української науки і викреслене з пам'яті поколінь. Наукова спадщина О. Грушевського, його науково-організаційна робота, здобутки в галузі архівної та бібліотечної справи тривалий час не вивчалися, хоча багато ідей вченого не втратили актуальності й сьогодні
.
Помер в одній з сільських лікарень 1942 (за твердженням місцевих жителів). За іншими даними — 1943 у селі Верхньо-Іртишськ (Казахстан). Офіційних даних про його смерть та місце поховання не знайдено, можливо ці дані приховані НКВС.
Не зважаючи на постійну загрозу арешту, дружина вченого — Ольга Грушевська зберегла архів вченого. Під час правління Микити Хрущова та політики «відлиги», передано документи Олександра Грушевського до Центрального державного архіву України.
Олександра Грушевського реабілітовано у вересні 1989 року.
Історія української бібліотечної справи в іменах (кінець XIX ст. – 1941 р.) : матеріали до біобібліографічного словника / авт.-уклад. Л.В. Гарбар ; ред. кол.: Г.В. Боряк, Л.А. Дубровіна (голова), В.І. Попик та ін. ; НАН України, Нац. б-ка України ім. В.І. Вернадського, Ін-т рукопису. – Київ, 2017. – С. 114-115. – URL: http://irbis-nbuv.gov.ua/everlib/item/er-0002146 [Архівовано 27 березня 2019 у Wayback Machine.]