静安先生任职学部的时间是在1907年春天。恰好本年5月法人伯希和氏运敦煌写本经卷过京师，他有机缘和罗振玉一起前往观看，并将其中一些作了过录，因而结识了伯氏这位日后对他的学术甚有影响的著名汉学家。7月，原配莫氏病故；阴历年底，继母叶老太太亦辞世。先生两返海宁，料理丧事。家庭屡遭不幸，对先生之精神打击也大矣。1908年3月，续娶莫氏之表甥女潘氏为继室。4月，携眷北上，仍任职学部，寓宣武门内新帘子胡同。1909年，兼任学部名词馆协修，严复为总纂。这一时期，先生之学已由哲学和美学转向文学和戏曲研究。京师人文荟萃，图书条件便利，词曲等古籍善本年来先生多有所得，从而引发新的学术兴趣。《曲录》、《优语录》、《录曲余谈》、《曲调源流表》、《古剧脚色考》、《录鬼簿校注》，以及《清真先生遗事》等词曲著作，均成于此一时期。这一时期的另一大著述是《人间词话》。在总结自己诗词创作经验基础上，以新观念接通古人，诠释境界说的多重意涵，成独家之诗学体系。“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯路”、“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”、“众里寻他千百度，回头蓦见，那人正在灯火阑珊处”。静安先生说这是“古今成大事业者、大学问者，必经过三种之境界”。(16)则其论诗论词，学问之门径修养固未肯稍忘，实亦包含己身为学进路的深切体会。《人间词话》最初连载于《国粹学报》，是为上卷；下卷系门人赵万里整理，发表于十九卷三号之《小说月报》，已经是先生逝世之后了。
罗振玉1911年创办《国学丛刊》，先生为之序，写道：“学之义不明于天下久矣。今之言学者，有新旧之争，有中西之争，有有用之学与无用之学之争。余正告天下曰：学无新旧也，无中西也，无有用无用也。凡立此名者，均不学之徒，即学焉而未尝知学者也。”(17)罗振玉为《国学丛刊》所作之序，也是出自先生之手，叙古往今来学术衍变，言简意赅，独具手眼。
辛亥革命发生之后，罗振玉避地东瀛，先生亦随之前往，同寓于日本京都附近的吉田山下之田中村。罗振玉的丰富的收藏也运往日本，寄存在日本京都大学。先生则每天协助罗氏整理藏书、编写书目，因而得以尽阅“大云书库”所藏之古籍、古彝器及各种古器物的拓本。这时先生的学问兴趣，开始仍在中国戏曲的研究与考证，具有划时代意义的《宋元戏曲考》即撰成于此时。该书最后之完稿时间应在1913年的年初，其所撰自序写道：“凡一代有一代之文学，楚之骚，汉之赋，六代之骈语，唐之诗，宋之词，元之曲，皆所谓一代之文学，而后世莫能继焉者也。独元人之曲，为时既近，托体稍卑，故两朝史志与四库集部均不著于录，后世儒硕，皆鄙弃不复道。而为此学者，大率不学之徒，即有一二学子以余力及此，亦未有能观其会通，窥其奥窔者，遂使一代文献，郁堙沈晦者且数百年，愚甚惑焉。往者读元人杂剧而善之，以为能道人情，状物态，词采俊拔，而出乎自然，盖古所未有，而后人所不能仿佛也。辄思究其渊源，明其变化之迹，以为非求诸唐宋辽金之文学弗能得也。乃成《曲录》六卷、《戏曲考原》一卷、《宋大曲考》一卷、《优语录》二卷、《古剧脚色考》一卷、《曲调源流表》一卷。从事既久，续有所得，颇觉昔人之说与自己之书罅漏日多，而手所疏记与心所领会者，亦日有增益。壬子岁暮，旅居多暇，乃以三月之力，写为此书，凡诸材料，皆余所搜集，其所说明，亦大抵余之所创获也。世之为此学者自余始，其所贡于此学者，亦以此书为多，非吾辈才力过于古人，实以古人未尝为此学故也。”(18)此书学术上之开辟意义静安先生本人阐述甚明。诚如梁启超所说：“曲学将来能成为专门之学，则静安当为不祧祖矣。”(19)
但到日本以后，没有多久，由于受罗振玉氏的影响和启发，先生之治学方向即转向经、史、小学的考证与研究，而对自己以往的哲学和美学研究，则弃之如敝屣。即戏曲与文学的研究也基本停顿下来。据罗振玉回忆，他劝王专门研究国学，并从小学和训诂方面培养根基，曾说过下面的话：“方今世论益歧，三千年之教泽不绝如线，非矫枉不能返经。士生今日，万事无可为，欲拯此横流，舍返经信古未由也。公年方壮，予亦未至衰暮，守先待后，期与子共勉之。公闻而悚然，自怼以前所学未醇，乃取行箧《静安文集》百余册，悉摧烧之，欲北面称弟子。予以东原（戴震）之于茂堂（段玉裁）者谢之。其迁善徙义之勇如此。”(20)罗氏的话，有人以为不尽确实，认为王未必烧书。其实以王国维的性情论，尽弃前学，完全可能。日人狩野直喜在回忆王在日本的印象时也说过：“从来京都时开始，王君在学问上的倾向，似有所改变。这是说，王君似乎想更新中国经学的研究，有志于创立新见解。例如在谈话中，我提到西洋哲学，王君总是苦笑着说，他不懂西洋哲学。”(21)透露出决心改变学术路向的信息。而1913和1914这两年，先生全身心致力于古文字和古史研究的沉迷状况，我们从他写给缪荃孙的信里可以获知大体轮廓。一则曰：“今年发温经之兴，将《三礼注疏》圈点一过。阮校尚称详密，而误处尚属不少，有显然谬误而不赞一辞者，有引极平常之书而不一参校者，臧、洪诸君非不通礼学，而疏漏如是。此系私家著述，犹不免是病，无怪官书之不能善也。”(22)二则曰：“比年以来拟专治三代之学，因先治古文字，遂览宋人及国朝诸家之说。此事自宋迄近数十年无甚进步，《积古》于此事有筚路蓝缕之功，然甚疏陋，亦不能鉴别真伪。《筠清》出龚定庵手，尤为荒谬。许印林称切实，亦无甚发明。最后得吴清卿乃为独绝，惜为一官所累，未能竟其学。然此数十年来，学问家之聪明才气未有大于彼者，不当以学之成否、著书之多寡论也。”(23)这两封信分别写于1913年11月和1914年7月，从而可见其沉潜古学的精神和钻研的深度。先生的《流沙坠简》及其《考释》（与罗氏合作）、《简牍检署考》、《明堂寝庙考》、《生霸死霸考》、《胡服考》、《宋代金文著录表》、《国朝金文著录表》等，是这一时期的代表作。此外还有《颐和园词》也作于此时。总之寓居日本四年多时间，先生之学术大变，他自己后来也说，此一时期“成书之多，为一生冠”。(24)
1915年春天，先生曾归国扫墓。因得以在上海与沈曾植相识。沈字子培，号乙庵，晚号寐叟，浙江嘉兴人。光绪六年进士，钦用主事，观政学部，迁员外郎，并任总理各国事务衙门俄国股章京。曾参与康有为公车上书和张勋复辟。精通辽金元史及西北舆地之学，世有大儒之目。王的思想和学术旨趣与沈甚契合。沈欣赏王为罗振玉作的《殷虚书契考释后序》，以为可与言古音韵之学；并称赞王善于命题，趣说：“君为学，乃善自命题，何不多命数题，为我辈遣日之资乎？”(25)1919年沈七十寿诞，王为之序，极称乙庵之学的博大，写道：“世之言学者，辄伥伥无所归，顾莫不推嘉兴沈先生，以为亭林、东原、竹汀者俦也。先生少年固已尽通国初及乾嘉诸家之说，中年治辽金元三史，治四裔地理，又为道、咸以降之学，然一秉先正成法，无或逾越。其于人心世道之污隆，政事之利病，必穷其原委，似国初诸老。其视经史为独立之学，而益探其奥窔，拓其区宇，不让乾嘉诸先生。至于综览百家，旁及二氏，一以治经史之法治之，则又为自来学者所未及。若夫缅想在昔，达观时变，有先知之哲，有不可解之情，知天而不任天，遗世而不忘世，如古圣哲之所感者，则仅以其一二见于歌诗。发为口说，言之不能以详，世所得而窥见者，其为学之方法而已。”又说：“趣博而旨约，识高而议平，其忧世之深，有过于龚、魏，而择术之慎，不后于戴、钱。学者得其片言，具其一体，犹足以名一家，立一说。其所以继承前哲者以此，其所以开创来学者亦以此。”(26)可以说给予了不能再高的评价，我们由此可知静安之学的格致与归宿。而当1922年沈氏在上海辞世，静安先生的挽联写的是：“是大诗人，是大学人，是更大哲人，四昭炯心光，岂谓微言绝今日；为家孝子，为国纯臣，为世界先觉，一哀感知己，要为天下哭先生。”更可见两人交谊之厚。
沈曾植在静安先生眼中心中始终是学术的楷模。虽然，当1917年7月1日军阀张勋在康有为等谋士的策划下，拥立溥仪再次登极复辟，沈以为时机已到，于是北上任职，而在失败之后又从容南返，静安先生颇不以为然；他在写给罗振玉的信里说：“此次负责及受职诸公，如再腆然南归，真所谓不值一文钱矣。”(27)他希望沈没有南归，写道：“寐叟于前日已有传其南归者，此恐不确也。”(28)实际上，静安先生素所尊敬的沈寐叟确实在事败后即回到了上海。还有当时海上诸名公都喜欢书画和善本图籍，而尤以先生、沈寐叟和罗振玉用力最勤。围绕图籍版本的年代以及书画的真伪等问题，王、沈曾发生过意见分歧。就一代通儒的学术气象而言，沈的标格，世罕其匹；就一个纯粹学人的为学精神而言，王恐怕应站在沈的右边。明了这一层可以正解王、沈之针芥之歧与针芥之合。
陈寅恪在《王静安先生挽词》中对先生此一时期的学术景观有极为准确的评价：“大云书库富收藏，古器奇文日品量。考释殷书开盛业，钩探商史发幽光。当世通人数旧游，外穷瀛渤内神州。伯沙博士同扬榷，海日尚书互倡酬。”(29)“伯沙博士”指的是法国的两位汉学家伯希和暨沙畹博士；“海日尚书”则是指沈曾植。意谓静安先生此时已成为与中外学界顶尖人物并驾齐驱的学者。
王国维中年以后为学途径更见精深。当他1916年从日本回到上海（头一年扫墓、安顿家眷后又返回日本）的时候，正值不惑之年。他应聘担任哈同广仓学宭的《学术丛编》主任。哈同是英籍犹太人，在上海做房地产生意，因而据有哈同花园。哈夫人名罗诗，系混血，传说出身娼寮。其所办的“仓圣明智大学”，实相当于教人识字的小学或初中。但其对中国文化的兴趣是真实的。王国维知其利弊，遂不就“大学教务长”之聘，只包办《学术丛编》，其宗旨为：“专在研究古代经籍奥义及礼制本末、文字源流，以期明上古之文化，解经典之奥义，发扬古学，沾溉艺林。”(30)经王之手，《学术丛编》共出版24期，王的许多关于金石、考古、音韵、文字学方面的文章都刊载于此刊。广仓学宭同时还出版《艺术丛编》，由邹安主编，介绍静安先生到哈同来的就是这位也叫景叔的海宁同乡。王、罗的一些文字有的也在《艺术丛编》上刊载。1918年起，王国维担任仓圣明智大学经学教授。于是他写了《经学概论讲义》一书，后由上海商务印书馆刊行。同时，先生还为乌程蒋氏编写藏书志。蒋氏名孟苹，号乐庵居士，与先生同籍浙西，生亦同年。其“传书堂”是江南名藏，被称为海上三大藏书家之一。(31)此前蒋氏尝聘请吴县曹元忠编写藏书目录，但历时一年，未成一字。蒋早有聘王之意，因王与曹有旧，不忍遽夺；俟曹辞去，静安先生方应聘，但接事之后工作态度极为认真，为做好先期准备，用很多时间遍校各书，一一写出跋记。对王国维来说，这是继在日本得以尽窥“大云藏书”之后，再一次获得了遍览群籍的机会。
先生为学的几个阶段，都有特藏之书供其饱览。尝说：“余毕生惟与书册为伴，故最爱而最难舍去者，亦惟此耳。”(32)而为学之精勤，又非常人所能及。对王先生生平志事颇为了解的赵万里对此曾有过下述说明：“盖先生之治一学，必先有一步预备工夫，如治甲骨文字，则先释《铁云藏龟》及《书契前后编》文字。治音韵学，则遍校《切韵》、《广韵》。撰蒋氏《藏书志》，则遍校《周礼》、《仪礼》、《礼记》等书不下数十种。其他遇一佳椠，必移录其佳处或异同于先生自藏本上。间有心得，则必识于书之眉端。自宣统初元以迄于今，二十年间，无或间断。求之三百年间，实于高邮二王为近，然方面之多，又非怀祖、伯申两先生所可及也。”(33)这一时期的主要论著包括《史籀篇疏证》、《殷礼征文》、《魏石经考》、《毛公鼎考释》、《汉博士考》、《殷卜辞中所见先公先王考》及《续考》和《殷周制度论》、《唐韵又考》、《五声说》、《西胡考》等，都是代表王氏毕生学术成就的重要著作。
特别是《殷周制度论》之刊布，学界佳评如潮。赵万里写道：
