Бахрушин – помощник Ю. В. Готье в Румянцевской библиотеке, где разбирал и описывал огромные поступления конфискованных книг. С 1924 года он сотрудник Института истории РАНИОН (директор Д. М. Петрушевский), участник краеведческого движения (москвовед). Либерал и позитивист, со второй половины 1920-х годов сознательно сотрудничает с советской властью. Все же марксистом в науке Бахрушин не стал.
Чтение лекций по истории Сибири систематизировало знания историка. Его первая большая книга – «Очерки по истории колонизации Сибири в XVI–XVII веках» (1928) – печаталась в течение четырех лет (не было денег на издание). Она стала прорывом в своей области и была встречена учеными очень одобрительно. Бахрушин запланировал серию монографий по истории Сибири (им собран очень большой архивный материал). Вторая книга – «Сибирские инородцы в XVI–XVII веках» – также была готова в 1920-е годы, но не вышла. Господство М. Н. Покровского и социологизма в исторической науке имело глубокие корни. Последний желал овладеть и академической наукой. Зимой 1930 года С. В. арестовали с группой московских и ленинградских историков по «Академическому делу» и доставили в тюрьму Ленинграда. В августе 1931 года он сослан в ссылку в Семипалатинск, где стал очевидцем великого голода и мора тысяч людей, чувствуя себя песчинкой в фатальных исторических сдвигах. Работал в библиотеке, преподавал историю русского языка в местном пединституте. Все это было очень далеко от науки. С возрождением исторической науки в 1933 году Бахрушин был досрочно возвращен из ссылки. Эпоха «великого страха» наложила узду на его мысль и перо. Если его книги и статьи 1920-х годов еще раскованны, то все последующие написаны с оглядкой и мощной самоцензурой. Цитатничество и начетничество из работ Маркса, Ленина, Сталина стали стилем научной работы множества советских историков (и Бахрушина тоже). Но все же исследования давних эпох (до XIX века) можно было вести свободнее. С 1934 года он преподает в МГУ, с 1936 года до смерти – сотрудник Института истории АН СССР (в 1940– 1950-х годах – зав. сектором истории СССР до XIX века).
Работы было много. Бахрушин готовил к печати «Историю Сибири» Г. Ф. Миллера, «Историю России» С. М. Соловьёва, главы в «Историю дипломатии», дорабатывал свои статьи 1920-х годов, а кроме того, читал лекции в университете, много сидел над срочными заказами учебников для вуза и школы. Главный его помощник – В. И. Шунков. Редактирование и учебники отдаляли ученого от архивов и науки. Большой любитель и мастер рисунков, он с юмором делал зарисовки разных эпизодов своей жизни. Его фактически достоверные популярные статьи принесли историку широкую известность. С 1939 года он член-корреспондент АН СССР.
В учебнике по истории СССР для вузов (Т. 1. 1939) историк изложил свою, как он считал, марксистскую концепцию образования государства на Руси в XV веке. Схема Ф. Энгельса о развитии феодализма в Западной Европе механически наложена им и К. В. Базилевичем на Россию. Он считал это реализацией идей марксизма. Такое упрощенное догматическое понимание исторического процесса стало на долгие годы, по мнению А. М. Дубровского,
