După șapte ani în Elveția, Willstätter a revenit în Germania în 1912 pentru a lua o poziție ca profesor la Institutul Kaiser Wilhelm de chimie în Berlin-Dahlem. A predat la Universitatea din 1912 la 1916. Acolo a făcut cercetări pe antociani, grupul de pigmenți, formate în seva de celule de plante, au Produce profund roșu, albastru, lavanda, și culorile violet de petale, frunze, rădăcini, sau fructe. Culorile observate în toamna anului frunzele sunt produse de antociani. Willstätter învățat făcut nuante de culoare într-un grup de flori sunt produse de doar trei antociani cu diferențe chimice mici. După încheierea primului război mondial (1914-1918), el a studiat enzime, substanțe a accelera reactiile chimice din organismele vii. El a dovedit într-adevăr au fost enzime substanțelor chimice, mai degrabă decât organismele biologice.
investigațiile Willstätter lui de enzime implicate în fotosinteză oferit baza pentru multe descoperiri ulterioare în biochimie modernă. Comitetul Nobel a onorat Premiul Nobel pentru chimie cu Willstätter în 1915 pentru cercetările sale pe clorofilă și alți pigmenți de plante.
În 1916 a revenit la Universitatea Willstätter Munchen. În 1924, însă, el a demisionat din funcția sa de la Universitatea din fața presiunii antisemit. De 1938 de măsuri antisemite din Germania nazistă a devenit serios. În 1939 a trebuit să fugă Willstätter, pierde cea mai mare parte proprietatea sa. El a emigrat în Elveția și sa mutat la Locarno. Nu a scris autobiografia, de la viata mea (de la viata mea), publicat în 1949, după moartea sa.
Willstätter câștigat Medalia Davy al Societatii Regale din Londra în 1932. El a fost un membru externă a Royal Society din Londra și a avut loc diplome de onoare de la mai multe universități de top. A murit pe 08.03.1942 în Locarno, Elveția. 
[1] [2]