Čeprav Calvin še naprej učiti med vojno, je postal aktiven v nacionalni vojni napor. Bil je raziskovalec pri National Defense raziskovalnega sveta od leta 1941 do leta 1944 in raziskovalec na projektu Manhattan od leta 1944 do leta 1945. Za pomoč vojnega napora, Calvin razvil preprost način za pridobivanje čistega kisika iz atmosfere za uporabo v industrijskih aplikacijah, vključno z varjenjem. Ta proces se je izkazalo pomembna v regijah, kot so v južnem Tihem oceanu, kjer redne dobave kisika niso bili na voljo.
Ko se je vojna končala, Calvin vrnil v Berkeley. On je bil imenovan za izrednega profesorja kemije na Berkeley leta 1945 in dve leti kasneje napredoval v rednega profesorja. On je ostal tam, dokler se je upokojil.
V jeseni leta 1945, Ernest Orlando Lawrence, vodja Laboratorija za radiologijo Berkeley, svetujemo, Calvin, da je "zdaj je čas, da naredite nekaj koristnega z radioaktivnim ogljikom," ali ogljikovih 14, ki je bila odkrita v laboratoriju, pet let prej. V februarju 1946, Calvin predlagala projekt študira fotosintezo, preiskavo, ki vsebuje ogljik 14. Za izpolnitev te naloge, je organizirana Bio-Organic Chemistry Group, ki je vključevala biologi, kemiki in fiziki. Člani ekipe delal v ozračju sodelovanja in odprte komunikacije. Član komentiral: "To je bila izredno harmonično organizacija:. Znanstvena vodstvo Calvin je, Ernest Lawrence skrbništvo, kakovost znanstvenikov, razburjenje projekta, so ustrezna sredstva, vse pomembne dejavnike, ki prispevajo k uspehu" Za svoj del, Calvin, ki je imel omejeno ozadje v biologiji, je začel študirati biološke znanosti v sredini 1940-ih in nadaljeval študij do poznih 1950.
Calvin upala osvetliti fotosintezo, proces, da znanstveniki niso povsem razumeli. Joseph Priestley je odkril osnovno načelo fotosinteze-da rastline uporabi e
