他的青云直上虽可归功于其从小养成的社交能力，但在更大程度上却是因为他在动物学习方面所做出的杰出实验。他教会老鼠走出亨利八世建于伦敦郊外的皇家行宫——汉普顿迷宫——的缩微复制迷宫。开始时，老鼠们需要半个多小时才能找到出口，但经过30次尝试之后，它们可在10秒钟内直奔出口。它们通过什么办法知道路线的呢？为找出原因，华生先剥夺它们的第一个感觉线索，接着再剥夺一个，想以此方法查出究竟是哪一个线索是学习迷宫的关键。他蒙上其中一些经过培训的老鼠的眼睛，它们的表现立即大打折扣，但旋即又恢复至以前的水平。他冲洗迷宫里的道路，以去掉味觉提示，但经过培训的老鼠同样跟以前一样干得非常出色。他用外科手术破坏一些未经培训的老鼠的嗅觉，可它们跟未受损坏的老鼠一样稳健地学会了走出迷宫听觉，在此同样也不起作用。华生得出结论说，肌肉运动觉，即肌肉的感觉，是学习过程的关键因素。
通过这些研究，通过了解桑代克和其他客观主义者所从事的工作，华生否定了所有关于不可见心理过程的猜想，形成一种全新的、完全以可观察行为为基础的心理学。在1908年和1912年（1912年，他与詹姆斯R·安吉尔分别提出“行为主义者”一词）的心理学大会上，他率先提出了这些观点，并于1913年写出一篇文章，发表在《心理学评论》上。这篇文章常被人称作“行为主义宣言”。就是它正式揭开了心理学史上行为主义时代的序幕。
这篇“行为主义者眼中的心理学”一开始就宣布它与所有处理心理过程的心理学学派系脱离关系：
行为主义者眼中的心理学是自然科学中一种完全客观的、实验性的分支。它的理论目标是强测并控制行为。内省并不构成其方法论中所必需的部分，其数据的科学价值也不依巅于人们是否乐意以意识的术语进行解释。
他用三句话宣布了三条革命性的原则：第一，心理学的内容应该是行为，不是意识；第二，其方法应该是客观的，而不是内省的；第三，其目标应该是“预测并控制行为”，而不是对心理现象的基本理解。
华生严厉地指出，心理学之所以一直未能成为不可辩驳的自然科学，是因为它关心的只是一些看不见的、主观的和无法准确定义的意识过程。他抛弃了希腊哲学家、中世纪学者、理性主义者和经验主义者的心理学理论，也抛弃了诸如康德、休谟、冯特、詹姆斯和弗洛伊德等一批伟人。在他看来，这些人全都误入了歧途。
心理学必须抛弃所有意识指向烂的时代已经到来，它已天可不必将心理状态当作观察对象以寻求发展。在有关意识元素、意识内容的本质等思辨中，我们已经受到太多的羁绊，作为一个实验学者，我感到某些前提和因之而来的团感类型是错误的。
正如一些智者后来所言：“心理学先在达尔文那里失去灵魂，后在华生这里失去思想。”
他对内省式研究方法的攻击，建立在该方法无法得出客观数据这一基础之上。这种方法经常使人们就一些主观和无法确定的话题进行无休止的争辩，如感觉的数目、强度或某人报告的某种体验等，因而，必须判定这种方法本身有缺陷，有碍于进步。
华生还大刀阔斧地摒弃了所有对灵肉二元论的讨论，不管其是用形而上术语，还是现代术语。这些概念，这些“经时间考验的、哲学思辨的遗产”，不管是作为值得研究的心理学的向导，还是作为解决问题的方法，都一无用处；他说，他宁愿使自己的学生永远不知道这些假说。
为替代他视为垃圾的这些心理学方法，他提出一种全新的、全然没有“意识”、“精神状态”和“思维”等术语的方法。该方法的惟一主题是行为。基于所有的有机体都要适应环境、某些刺激可引导其做出必要反应等事实，心理学所要研究的应是刺激与反应之间的联系，也就是得到回报的反应得到学习、未得到回报的反应得不到学习的各种方法。既然意识被忽略不计，该项研究的绝大部分即可在动物身上进行。的确，“人和动物的行为必须在同一平面上加以考虑，它们同样是行为研究中不可缺少的部分”。
华生的宣言在实际上并没有它看起来那么具有原创性，因为它所提出的思想在过去的15年里一直处于萌芽状态。但他提出的方式非常大胆、有力且清晰；简单来说，他是在推销。华生的思想并没有在一夜之间扫平整个战场，但在后来的几年中，行为主义一直成为会议上的重要话题，对心理学家的思想产生了结构上的影响。到20年代，它开始统治心理学，并在此后的40年间，成为美国心理学中的主导模式和欧洲心理学的重要模式。
大众传媒对华生的一生所作的评述是，该宣言像弹射机一样将华生一把推上1915年美国心理学协会主席的宝座。然而，社会心理学家弗兰茨·森默尔逊（Franz Samelson）经过认真回顾后认为，更令人信服的是，他之所以被选中，一则因为他作为《心理学评论》的编辑经常抛头露面，二则因为他与提名委员会的三位成员熟识且相处不错，三则因为他是新一代真正的实验心理学的代表人物。
不管原因何在，他毕竟高飞起来。但他知道，他还没有提出一个具体的方法以使行为主义者从事研究工作。在就任美国心理学协会主席一职的演说辞里，他提出了这个问题。他也拿出了解决方案：条件反射法。他虽然对巴甫洛夫所做的工作知之甚少（仅为大致轮廓），却将之作为一个模式提出来，认为行为主义者的实验对象不仅可以是动物，而且可以是人类。他提醒人们注意，他的学生卡尔·莱施里（Kall Lashley，曾反对过巴甫洛夫的生理学理论）已经做成一只可移动小囊，可被植入人的面颊底下。他用这只可移动囊已成功地测量出人类志愿者非条件形成和条件形成下的唾液反射。
华生本人也开始致力于研究人类的条件反射，毫不奇怪的是，他的实验对象不是成年人，而是婴儿。约翰·霍普金斯大学菲律普斯精神病门诊医院的负责人、精神病学家阿道夫·迈耶邀请他在那里建立实验室，于是，华生自1916年起开始观察婴儿，从出生到一周岁。这些研究受到一战的干扰，但在1918年晚些时候，他又将其恢复。
华生首先希望发现婴儿具有哪些非条件反射，即，什么样的刺激可在不需要经过学习的情况下引起反射。根据临床的一些简单实验，他得出结论说，人类只有少数本能反射，其中有吸吮、伸手和抓取。（有一张著名的图片显示华生抓住一根棍棒，一个新生儿像小猴子一样吊在上面。）他还发现，婴儿对某些刺激有三种天生的情感反应：在听到很响的声音或被从高处抛下时感到恐惧（呼吸急促，抿拢嘴唇，然后哭叫）；头、手运动被强行限制时感到愤怒（身体僵直，手臂扑打，闭住呼吸，面部涨红）；在受到爱抚、摇动、轻拍等类似动作时感到爱（咯咯发笑，呢喃自语或微笑）。
然而，在他看来，既然所有这些构成了人类先天反应总量——后来的研究则得出不同结果——他的更大目标则是揭示，条件反射是如何在此基础上构成其他所有人类行为和情感反应的。他起步于解释巴甫洛夫关于情感反应的一个假定：
当激发情感的物体s另不激发情感的物体同时刺激受试者时，后者（经常R需一次此类联合刺激）也可引起与前者同样的情感反应。
为检验这一假说，华生与其学生之一罗萨莉·雷纳（R0salie R丑yner）于1919年至1920年冬进行了一次被称为心理学史上最著名的实验，尝试对其报告中叫作阿尔伯特·B的11个月大的婴儿进行恐惧条件反应。在阿尔伯特年仅9个月大时，他们将一只白鼠放在他的身边，他一点也不感到害怕；然而，当用锤子在其脑后敲打铁棒时，他却一脸的恐惧。两个月之后，他已将此事淡忘，于是，他们又开始对他重复这些实验。他们将一只老鼠放在阿尔伯特面前，他伸出左手抓它；就在手碰到老鼠时，他的脑后又响起了敲铁棒的声音，他吓得猛地一跳，扑倒在床上，脸深深地埋在床垫里。第二次尝试时，阿尔伯特用右手去抓，也是在快要抓住时，敲铁棒的声音又在身后响起。这一次，阿尔伯特跳起来扑倒在地，哭叫起来。
华生和雷纳推迟一周做进一步的试验，“以免过度刺激孩子”，他们写道。这个说法非常奇怪，因为他们的目的就是刺激他，而且在继续试验时也的确过度刺激他了。这样的配套试验又进行过五到六次，他们把老鼠放在阿尔伯特身边，同时在他身后敲铁棒，于是，阿尔伯特形成了对老鼠的完全恐惧式条件反射：
老鼠一出现，婴儿就开始哭。同时，他几乎是立即向左侧转身，歪倒在那里，撑起四肢快速爬动，一直爬到试验台的边缘，用好大劲儿才将他抱住。
更进一步的试验显示，阿尔伯特对其他毛乎乎的东西全都产生了恐惧：兔子、狗、海豹皮大衣、棉绒，还有华生装圣诞老人时所戴的面罩。一个多月以后，他们又对阿尔伯特进行试验，一切如华生和雷纳满怀喜悦地在报告中所解说的那样，他哭了起来，对老鼠和其他一系列展现在眼前的毛乎乎刺激感到害怕，尽管已没有任何敲铁棒声音。
令人惊讶的是——按照今天的研究标准来看——华生和雷纳并没有采取任何消除阿尔伯特条件反射的措施，该孩子在完成最后的试验后就离开了门诊医院。他们在报告中的确提到，“假如有机会，我们可能尝试几种（消除条件反射的）办法”，而且他们也确曾做过消除反射的提纲。然而，他们嘲笑说，20年后，某些弗洛伊德主义心理分析师可能会从阿尔伯特身上得出一个虚假的记忆，说他约在3岁时曾想玩弄母亲的阴毛，结果被狠狠训斥一顿。
华生没有为他对阿尔伯特的所作所为付出任何代价，却为合作期间所做的另一件事损失惨重。试验期间，他开始爱上年轻美丽的罗萨莉·雷纳，并与她发生了性关系。人们经常看到他们在城里出双入对，他也经常离家外出，并在不经意中将罗萨莉写给他的一封热情洋溢的情书留在口袋里，结果被妻子玛丽逮个正着。他以前曾有过不忠行为，玛丽也对他的一些风流韵事有所耳闻，但都忍下了。不过这一次不同，她感到已威胁到了她的婚姻，于是决定采取行动。
她想出一个捉赃的办法，希望以此迫使丈夫放弃罗萨莉，否则将会因桃色事件而被取消教授的头衔。一天晚上，华生夫妇来到罗萨莉父母家中进餐。席中，玛丽谎称头疼，便到罗萨莉的床上休息。她来到房间，关上房门，对房间展开大搜索，找到并偷走了华生写给她的情书，里面是华生极富表现力的情话，甚至还有明确的做爱描述。
然而，当她面对华生并威胁把此事张扬出去时，华生却不愿与罗萨莉分手。玛丽决定起诉离婚，而且，可能是她，也可能是她兄弟，还把这些信寄给大学校长弗兰克·古德劳；此前她曾把信借给她的兄弟看过，后者将它们全部复印了下来。那个时候，该校还不允许教授发生这样的性丑闻。于是，1920年9月，古德劳将华生召到办公室里，要求他正式辞职；华生激烈地为自己辩解，但已不可选择，只好服从。他离开办公室后回到家里，打好行李包直奔纽约。他在心理学上令人炫目的职业生涯就这样突然而永久地结束了，但他掀起的一场心理学运动却正在风起云涌。
华生后来娶下罗萨莉，并与她生下两个儿子。他在纽约重新找到工作，出任杰·沃尔特·汤普逊广告代理公司的常任心理学顾问。这份工作后来使他薪水丰厚。他在这里将自己的心理学知识和推销技术成功地结合在一起，为公司设计出一些最为成功的广告策划活动，包括除臭剂、冷霜、骆驼香烟和其他产品。他的业绩包括：为旁氏冷霜和雪花膏设计的促销活动，其中使用到来自西班牙女王和罗马尼亚女王的推荐材料；帮助强生公司说服母亲们，告诉她们婴儿在每次换过尿布后至关重要的是换上新的爽身粉；帮助麦氏咖啡，使“咖啡小憩”成为美国办公室、工厂和家庭的习惯之一。
在被驱出学术界后的头十年里，他依然就行为主义理论和儿童教育方面从事著述和写作。（他提倡严格的行为主义方法，禁用任何情绪和感情。）但他再也没有进行过心理学研究，在这个领域也不再起领导作用，尽管他在著述中所表达出来的更为广泛的行为主义思想被其以前的同事们一一采纳，从而汇入行为主义思想的大河。
还有大众思想。华生心理学把几乎所有的人类行为归结为刺激——反应条件形成，对高尔顿主义的遗传学观点进行过简单而有力的反驳，因而受到自由主义者和平等主义者的广泛欢迎。这真是个嘲讽，因为华生在政治上非常保守。在他的大众作品中，他听起来像是救世主一样：行为主义将科学地处理性格的发展，从而创造一个更加美好的世界。1925年，他在《行为主义》一书中说出了可能是他最为著名也经常被引用的一句话：
给我一打身体发育良好的健康婴儿，将他们放在我自己的独特世界里长大，我担保他们中的任何一个都可成为我所选择的任何类型的专家——医生、律师、艺术家、商场巨贾，甚至乞丐和大盗，不管他的天赋、爱好倾向、能力、职业和祖辈的种族如何。
从1930年起，华生与心理学切断联系，只在广告中应用一些心理学原理。他和罗萨莉在康乃狄格买房置地，过上了农场主生活。然而，这样的生活刚过几年，家中就发生了悲剧：罗萨莉感染痢疾后久治不愈，30多岁即一命归西。58岁的华生心痛欲裂。他继续在广告公司上班，后来转到威廉·埃斯迪代理公司，可他真正的兴趣却是在自己的农场上闲逛。他的一生中总是有女人相伴，但再也没有走向婚姻。随着年事的增高，他对自己开始抱着无所谓的态度，衣着随便，身体发胖，不再愿意与人相处。
1957年，在华生年近八旬之时，美国心理学协会发给他一个通知，说要给他颁发金奖，奖励他对心理学所做出的巨大贡献。他深感震惊，也非常高兴，便与儿子们一起去纽约领奖。然而，在最后一刻，他害怕自己在经过近40年的流亡后，可能在仪式上失控痛哭，因而只让儿子代其出席了仪式。颁奖词是：至约翰·华生，他的工作是构成现代心理学形式和实质的决定因素之一。他发动了，心理学思想上的一场革命，他的作品是富有成果的研究工作延续不断的航程的起点。