TBMM 1. Dönem ve 2. Dönem'de Sinop milletvekili olarak yer aldı. Maarif Vekilliği yaptı. 1920 yılında Sovyetler Birliği ile dostluk ve yardım antlaşması yapmak üzere Moskova'ya gönderilen heyete delege olarak katıldı. Çiçerin ve Josef Stalin ile görüştü. TBMM hükümeti adına Moskova Antlaşmasını Ali Fuat Paşa ve Yusuf Kemal Tengirşenk ile birlikte imzaladı. Cumhuriyet'in ilanına kadar bütün hükümetlerde Sıhhiye Vekili olarak görev aldı. Sakarya Meydan Muharebesi'ne doktor olarak fiilen katıldı. Lozan Konferansı'na ikinci delege olarak katıldı. 2. dönemde yeniden Sinop milletvekili olarak Meclis'te yer aldı. 14 cilt tutan Türk Tarihi'ni bu sıralarda yazdı. 1926 yılında Sinop'ta bir kütüphane kurarak, gelir kaynakları ile birlikte kamuya vakfetti.

1926 yılında Milletvekili olduğu halde, İzmir suikastine karışanların idam edilmeleri ve bunların kendisi gibi muhalif kimseler olmaları sebebiyle yurdu terk ederek Fransa'ya gitti ve Paris'e yerleşti. Mehmet Cavit Bey ve diğer suikastçı olduğu iddia edilenlerin, politik karşıtı olduklarından dolayı şahsen sevmemesine rağmen, onların komploda yer almadıklarını, dolaysıyla haksız yere öldürüldüklerini savundu.

Daha sonra Fransa'dan Mısır'a geçti. İskenderiye'de bu kez 12 yıl süren bir gurbet dönemi yaşadı. Bu arada Türkbilik Revüsü adlı yıllık bir Türkoloji dergisini yayınladı. Leiden'de toplanan Şarkiyatçılar Kongresi'nde Reşit Saffet'le birlikte Türkiye'yi temsil etti. Öğrenciliğinden beri hayranı olduğu Namık Kemal üzerine 720 sayfalık bir inceleme yazdı. 1934 yılında Soyadı Kanunu'nun çıkmasından sonra "Nur" soyadını aldı.

1938 yılında, Mustafa Kemal Atatürk'ün vefat etmesinden sonra Türkiye'ye döndü. Vefat edene kadar İstanbul, Taksim'de kiraladığı 3 odalı bir apartman dairesinde yaşadı. Burası aynı zamanda Tanrıdağ dergisinin de idarehanesi oldu. 8 Eylül 1942 tarihinde İstanbul'da vefat etti.