不久，他因为主张清华学生多读理工科课程，与美籍教员主张多念英文、美国文学、美国史地的意见发生分歧，上诉到外交部，美国公使出面干涉。他愤然辞职，南下上海。10月，“立达学社”社友集体辞职，南下与他相聚，他们计划由“立达学社”出面办一所属于中国人的大学，不受外国人干涉，学术上独立，定名为“大同”。1912年3月19日，大同学院（1922年改名为大同大学）在上海诞生，他被推为校长，这一天是他26岁生日，开办费是他们自己的228元捐款，租了几间民房做教室，开设了预科和普通科，首期招收的学生不过百人。他们相约在大同教书和办公，不取分文报酬，生计靠他们在外面兼课维持，而且自愿将所得报酬的20％捐给大同，以补贴各种经费开支。一年之后，大同学院依靠学费和社员捐薪自建了校舍，并扩大预科，增设英文、数理专修两科及大学文、理、商科，开始向完全大学发展。胡敦复的主要精力放在募集资金上，校务一度仰仗弟弟胡明复主持，胡刚复也出力不少。
大同在1937年“八一三”淞沪抗战中毁于炮火，因缺乏西迁经费，胡敦复率领部分师生坚守在“孤岛”。在“立达学社”社友和学校董事会的支持下，经过多年努力，大同又逐渐恢复了元气，到1948年，大同大学部学生人数达2700人，中学部学生2500人，在当时上海公立和私立学校中都占第一位，是1912年创校时学生人数的50倍。
1949年，胡敦复离开大陆（后受聘为美国华盛顿州立大学客座教授，1962年退休，1978年12月1日在西雅图逝世），大同大学在1952年的院系调整中被肢解，所属各院系分别划归复旦、交大、同济、财大等，大同中学幸存下来。
胡敦复赤手空拳办起大同大学，两次担任校长，长期担任校董，前后共计20年（1912—1928，1941—1945）。他被人视为“中国第一流的教育家”。1925年1月，教育部任命他为国立东南大学校长，他未到任。同年8月，他又被任命为国立北京女子大学校长。1930年起，他担任上海交通大学数学系主任长达15年，是1941年数学学科仅有的两位部聘教授之一。他讲的微积分课深受学生喜欢，当年的学生汪道涵回忆说，他学识丰富，讲课清晰。
1924年7月9日，任鸿隽写信给胡适，“昨天我向敦复说，趁我们脚力还健的时候，多游览几处名山，不要将来对山灵而兴叹。敦复说，我们年轻的人不应有这种汲汲顾影的思想”。对于胡敦复来说，游览名山真的是太奢侈了。
他除了办学，还致力于推动数学的教学和研究，教科书的建设。他在《近世初等代数学》（与吴在渊合著）序言中说：“自立之道奈何？第一宜讲演，第二宜翻译，第三宜编纂，第四宜著述。”大同学院创立不久，他就成立“大同学院丛书丛刊”编辑部，编辑成员包括胡氏三兄弟和朱香晚、吴在渊等14人，大同所用教材和参考用书，大都由他们自己编写。胡敦复与夫人华桂馨（早期留美生）最早合编了初中算术教科书，之后与吴在渊合编了《算术》一册（1922年）、《几何》二册（1923年）、高中《几何学》一册（1925年），都由中华书局出版。30年代，商务印书馆出版他与荣方舟合编的《平面几何学》、《立体几何学》，他与范会国、顾澄合译的《积分方程式之导引》，作为“大学丛书”之一。
此外，他独立编写了《新中学几何学》等，对于我国早期的大学、中学的数学教材建设都有开拓意义。1918年，“中国科学社”等科学团体发起科学名词审查会，他作为特邀专家，参加数学名词的审定。1932年，国立编译馆创立，他被教育部聘为数学名词审查委员会委员，1935年，他主持了数学名词的最后审定工作。同年，他与熊庆来等发起成立中国数学会，当选为中国数学会董事会主席。1936年，他主持在北平举行第二次年会，决定1937年在杭州举行第三次年会，因抗战爆发被迫取消，但他仍在上海坚持出版《数学杂志》《中国数学会学报》，想方设法开展数学会的活动。
1921年9月1日，任鸿隽在“中国科学社”第六次年会上说：“现今的时势，观察一国的文明程度，不是拿广土众民，坚甲利兵，和其他表面的东西作标准仪，是拿人民智识程度的高低，和社会组织的完否作测量器的。要增进人民的智识和一切生活的程度，唯有注重科学教育。”这不是他一个人的看法，也是包括胡氏三兄弟在内的科学社社友的共同见解。1924年7月1日，《申报》发表部分“中国科学社”社员关于美国退还赔款用途的意见书，他们认为这些款项应用于学术上最根本最重要的事业，使教育文化能有永久独立的基础，其中最重要的就是用于纯粹科学与应用科学的研究，我国最缺乏的就是科学研究，胡氏三兄弟、竺可桢、任鸿隽、杨杏佛等人都在上面签了名。
主要参考书目：
1．张友余《胡敦复》、张祖贵《胡明复》、解俊明《胡刚复》，《中国现代科学家传记》第2、4、6卷，科学出版社，1991—1994年版。
2．任鸿隽著，樊洪业、张久春选编，《科学救国之梦：任鸿隽文存》，上海科技教育出版社，2002年版。
3．胡适著，欧阳哲生编，《胡适文集》，北京大学出版社，1998年版。
4．浙江大学校史编写组，《浙江大学简史》第一、二卷，浙江大学出版社，1996年版。
5．朱馥生，《敝帚集》，香港天马图书有限公司，2000年版。
6．科学史家许良英先生2005年5月1日来信。
报纸是近代的产物，自《申报》《循环日报》在上海、香港诞生以来，报刊就在中国的社会生活中扮演起日益重要的角色，《申报》问世是1872年，到1912年转入史量才手里。《大公报》初创于1902年，1926年之后在张季鸾、胡政之、吴鼎昌手里进一步发扬光大。汪康年、梁启超1897年办《时务报》，陈独秀1915年办《青年》（《新青年》），储安平1946年办《观察》周刊，包括胡适们自办的每一个杂志，不同的时代虽有不同的趋向，但他们言论报国的情怀是相通的。
1926年被军阀张作霖们杀害的邵飘萍，1911年在杭州踏上“新闻报国”路，1918年自办《京报》，他的一生虽短，却有声有色，谱写了百年言论史上的华彩乐章。在他被军阀公开枪杀8年后，《申报》老板史量才在杭州到上海的路上横遭国民党军统特工有预谋、有组织的暗算。辛亥革命之际在上海《天铎报》崭露头角、1927年前在上海主持《商报》笔政的陈布雷告别心爱的报纸，以蒋介石的幕僚而终，在1948年冬天选择自杀，归葬于杭州。
一位朋友在午夜梦回之际阅读百年言论史，想起的却是当代诗人北岛的句子：
“路啊路，飘满了红罂粟。”
他知道那不是罂粟，而是血。其中有邵飘萍的热血，史量才的热血，也有陈布雷熬干的心血。吴宓的那句诗真是好，“终信文章胜甲兵”，尽管子弹可以轻而易举地洞穿血肉之躯，但它击不碎死者和后死者的“文章报国”之志。陈布雷后半生一直为自己未能尽始尽终坚持在报人的位置上而感叹、后悔、遗憾。