始吾于人也，听其言而信其行。今吾于人也，听其言而观其行。
——孔丘
玻尔在卢瑟福的实验室里，不分昼夜地探索原子结构问题，几乎达到废寝忘食的地步。通过实验，他发现，卢瑟福关于原子结构的理论，还有进一步发展的余地。他认为，在不同轨道上运行的电子各有确定的能量。当电子从外层轨道跳到内层轨道时，便发射一定频率的光；而从内层跳到外层时，则吸收一定频率的光。他想把这一发现告诉他的老师卢瑟福。
有一天，玻尔怯生生地对卢瑟福说：“老师，我对您去年提出的原子模型有点儿新想法，能跟您谈谈吗？”
“可以，完全可以！”卢瑟福一面点头，一面和蔼地说，“我非常乐意听听您对它的新见解。”
看着和颜悦色的老师，玻尔消除了紧张心理，有条有理地对卢瑟福原子模型的缺陷进行了评述，并提出改进建议。玻尔说得滔滔不绝，卢瑟福听得津津有味，两人还不时地进行讨论。
又经过几次长谈后，卢瑟福鼓励玻尔说：“你的想法很好，它发展和完善了我的模型，请你快写出论文，我打算把它推荐到《哲学杂志》上发表。”
1913年，在卢瑟福的审阅和推荐下，玻尔的论文《论原子和分子结构》分三部分在《哲学杂志》上发表了，这是使玻尔一举成名的论文，被称为“伟大的三部曲”。他因此而获得了1922年度的诺贝尔物理学奖。为了表达对这两人无私合作的钦佩，人们常把新的原子模型叫做“卢瑟福一玻尔模型”。
玻尔在这篇论文中创造性地把卢瑟福、普朗克和爱因斯坦的思想结合起来。他在卢瑟福假设模型的基础上，把爱因斯坦的光量子说引入到原子结构中来，提出了自己的原子模型，即电子沿固定的量子化轨道绕原子核旋转。成功地解释了原子线状光谱实验。
当时，玻尔仅37岁，由于他取得了这项革命性的科学成就，使他成为原子物理的创立者和量子物理学家的真正领袖。
1913年，玻尔被聘任为哥本哈根大学讲师，1916年，他被提升为哥本哈根大学教授。1920年，哥本哈根大学建立了理论物理研究所。1965年，该所改名为玻尔研究所。除了第二次世界大战的一段时间外，玻尔一直领导着这个研究所的全体研究人员，开展原子物理学的研究。
1922年以后，许多青年物理学家纷纷投奔玻尔，使哥本哈根成了原子物理学的首都。在玻尔的指导下，许多人成了著名的物理学家，像德国物理学家海森堡和前苏联物理学家朗道等都是在玻尔的指导下，后来获得诺贝尔物理学奖的。
玻尔是著名的原子物理学家，他获得了许多科学院授予的荣誉称号。1917年，他加入丹麦科学院，后来多年担任该院院长。1922年，他被授予柏林科学院院士。1929年他被授予苏联科学院院士。1932年，他被授予德国利奥波尔迪纳科学院院士。他总共获得了17个荣誉博士的光荣称号，并获得了德国科学院的亥姆霍兹奖章。1961年，他在访问苏联时，被莫斯科大学授予名誉教授。
玻尔的名字在丹麦，欧洲乃至全世界都是家喻户晓。他领导的研究所成为有名的“哥本哈根学派”。哥本哈根学派的量子力学观点遭到了爱因斯坦、劳厄和薛定谔等著名科学家的激烈反对，特别是爱因斯坦与玻尔争论了近30年。
任何科学真理的诞生，都是在赞同和反对中争论的结果。爱因斯坦同玻尔的争论，说明了两人执著地追求科学真理的可贵精神。
1927年，玻尔提出了著名的“互补原理”，也叫“并协原理”，当这个新理论公布后，就连当时世界上几个最大的科学家也难于接受了。
在1927年召开的第五届索尔维会议上，玻尔就量子物理学面临的认识论问题做了报告，与会者还要求玻尔讲述一下并协原理。
玻尔按大家的要求讲了。谁知他一讲完，爱因斯坦就站起来发言了。他很快就明确了自己的看法：他不能接受并协原理，他说这种理论很不完善，还有不少缺点。一下子群情激奋了，有10多位科学家用10多种语言叫嚷着要求发言。会场分成好多部分，大会发言变成了分头讨论。会议主席拍着桌子要求大家恢复秩序，但会场里声音太嘈杂，骚动太厉害，以致会议主席只好在黑板上写出《圣经》上的一句话：“上帝真的使人们的语言混杂起来了。”
大家哄堂大笑。
玻尔和爱因斯坦都认为，个人之间的勾心斗角是不对的，但捍卫自己的思想，辩明真理却是十分重要的。因此，到了晚间，他俩又进行面对面地直接交锋了。朋友们怕他二人发生过火的行为，也赶来参加，其实根本用不着为这两个人担心，因为两人的论战是用客气的词句和彬彬有礼的态度进行的。
玻尔希望用自己的论证把爱因斯坦争取过来，但爱因爱因斯坦却企图用实验的方法来推翻玻尔的理论。玻尔毫不退让，再次阐述了自己经过深思熟虑而提出的理论。爱因斯坦气得脸色发青，不失斯文地拍了一下桌子，斩钉截铁地说了一个“不”字，接着又大声说道：“还是量一量我们无知的程度吧！”
1930年，第六届索尔维会议召开了。
这一回，玻尔又碰上了麻烦。爱因斯坦根据相对论设计了一个实验，进而巧妙地批驳并协原理。于是，玻尔和助手几天夜以继日的工作，他们详细地检查了爱因斯坦实的验装置和过程中每一个细节，终于找到了其错误的所在。
第二天上午，玻尔胸有成竹地来到会场，他走到黑板前，首先画出了爱因斯坦的实验装置，指出了他的错误，然后再回过头阐述并协原理的正确性。这一下爱因斯坦无言可答了。当然，这两位科学巨人的争论还在继续下去，但是，在1930年这次最严重的冲突中，玻尔取得了胜利。后来，爱因斯坦说：“对真理的追求比对真理的占有更为可贵。”
是的，正是由于科学巨人的争论，才使科学理论一步一步地走向真理。
1943年，纳粹铁蹄踏上丹麦国土，玻尔也开始受到德国人的严密监视。
一天，玻尔接受了一位神秘客人的来访，客人交给玻尔一把钥匙，回到屋里，玻尔关严门窗，谨慎地从钥匙上的洞眼里取出一卷微型卷。原来是英国科学界的一位老朋友写来的密信，邀请他去英国工作，信中说：“如果您愿意的话，将有人为您妥善拟定行动方案。”
但是，在祖国危难的时刻，他想到的是作为一个民族的儿子，应该忠于自己的祖国，于是他用同样的方式谢绝了朋友的好意。但当得知盖世太保要将玻尔押往德国，他才决定出逃。那时，许多科学家都不愿意为法西斯效力，玻尔更是痛恨不已，所以他把生死置之度外。9月29日，他逃出了法西斯的魔爪，来到英国。
玻尔在英国住了不久，就到美国。
当时，希特勒在霸占世界的侵略野心驱使下，已经开始了秘密地研制原子弹。为了粉碎德国纳粹分子的罪恶野心，美国总统罗斯福接受了爱因斯坦研制生产原子弹的建议。玻尔以顾问的身份，参与了在美国洛斯阿拉莫斯制造原子弹的工作。然而，当他获悉，希特勒无力生产这种武器以后，他便亲美国总统罗斯福取得了一致的看法——绝对禁止使用原子弹。可是，罗斯福不久便去世了，这使玻尔的努力化为泡影。
1945年8月6日，一架美国飞机在日本广岛上空扔下了一枚原子弹，使数万普通居民瞬间丧生，破坏极其惨重。
科学怎么会给人类带来这样大的灾难？科学家们惊呆了！玻尔愤恨不已，于是，他撰写了一封公开信“科学与文明”发表在《泰晤士报》上，痛击了杜鲁门政府的可耻行径，号召全世界，阻止不把科学的新力量用于为全人类服务的做法。
玻尔再也不想在美国多呆一天，1945年8月底，玻尔返回了丹麦。1962年11月18日，玻尔在哥本哈根逝世。
玻尔不仅在科学事业上取得了巨大的成功，而且他还有一个非常幸福的家庭。他共有6个孩于，长子青年时期因划船失事溺死在海上，其他的孩子都沿着父亲的足迹向科学进军。他的儿子奥格·尼尔斯·玻尔因发展了原子核结构理论而于1975年获得了诺贝尔物理学奖。
玻尔，1885年10月7日生于丹麦哥本哈根，是20世纪量子物理学最著名的科学家之一。他最先应用量子理论，来研究物质的原子结构和分子结构问题。他曾是量子物理学发展过程的主导人物，也做出了主要贡献。
1930年起，他继续从事关于量子理论引起的认识论问题，同时还对核物理学这个新领域做出了贡献。玻尔曾把原子核比作一个液滴，他的液滴概念是理解许多核过程的关键手段，特别是1939年在理解核裂变的实质中起了重要作用。
1940年德国人占领了丹麦的国土，面对纳粹的权势，玻尔尽力维持研究所的日常工作以及保护丹麦文化。1943年，由于他是犹太血统并且从不掩饰反纳粹观点，纳粹决定逮捕他。丹麦地下抵抗组织在深夜秘密地把玻尔和他的家人用渔船送到瑞典。几天后，英国政府派一架没有武装的蚊式轰炸机把玻尔一家带到了英国。在后来的两年中，玻尔和儿子奥格在一起参加了裂变核弹的工程。奥格以后也成为了一位理论物理学家，他主持了理论物理研究所，并获得了诺贝尔物理学奖。在英国工作了几个月，他们就和英国的研究组一起搬到了美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯研究中心。
玻尔非常担心原子武器对人类的危害。早在1944年，他就曾试图说服英国首相丘吉尔和美国总统罗斯福通过国际间的合作来解决这些问题。虽然没有成功，但玻尔在1950年致联合国的一封公开信中提出例如一个“开放世界和合理的和平政策”。他相信为了控制核武器，人民及其思想都必须自由交流。在玻尔的推动下，1955年日内瓦召开的第一届国际和平利用原子能会议，并建立了欧洲核研究委员会（CERN）。在他获得的众多奖誉中，玻尔曾于1957年获得第一届“美国和平利用原子能奖”。
战后，玻尔回到了饱经风霜的祖国——丹麦后，他与他的夫人一直一起居住在哥本哈根一座极富丽堂皇的宅邸。
1962年11月18日，这位富有传奇色彩的量子物理学家突然去世，享年78岁。