林毅夫是在國際主流經濟學學術期刊上發表論文最多的華人經濟學家之一，但他卻不想僅僅做一個書齋裏的學者，經世濟民是他的夙願。回國後，他進入國務院農村發展研究中心，主要是從事中國農業問題的研究。他認為這是當時最好的工作，可以見證並影響中國社會。
農業對我國發展具有特殊的重要意義，林毅夫從研究中國農業問題開始走上經濟學研究之路，奠定了他在國際經濟學界的地位。
林毅夫的信念從未動搖，一種高度樂觀的態度自始至終陪伴着他。他感到，國家正邁向全方位的改革，這更需要高水平的理論和教育。1994年，他與幾位學者在北大創辦中國經濟研究中心，研究視野遍及發展經濟學、農業經濟學和制度經濟學。
林毅夫認為，對改革開放的“中國奇蹟”，現有經濟學理論難以解釋清楚，必須進行理論創新。中國改革開放能夠成功，是因為摒棄了計劃經濟下以發展重工業為主的趕超戰略，通過放權讓利和體制革新，逐步找到符合本國資源稟賦條件的發展道路，使中國的比較優勢得到了充分釋放。與東歐國家的“休克療法”相比，中國改革成功的重要保障是採取了一條代價低、風險小，又能及時帶來收益的漸進道路。中國經驗是“特殊的”，更是“一般的”，可以為其他發展中國家借鑑。
2004年6月21日，他告訴諾貝爾獎得主福格爾，中國將可能是世界第一個實現復興的文明古國。對於中國的變化，他毫不吝嗇地形容那是一個不曾有過的奇蹟，“上世紀八十年代初，鄧小平提出20年國民經濟翻兩番的戰略構想，沒有一個經濟學家有信心，我也將信將疑，但實際上，我們已經超過了。”
2007年12月，林毅夫作為首位受邀的中國學者，在久負盛名的英國劍橋大學“馬歇爾講座”發表演講。登上該講壇的學者中，曾有14位獲得諾貝爾經濟學獎。事實上，林毅夫被認為是中國離諾貝爾獎最近的人。
林毅夫還兼任50多個社會職務，他是全國工商聯副主席，有機會在多個議政場合向高層提供經濟和社會發展的政策建議，涉及農業、國企改革和金融方面的種種問題。他的“新農村建設運動”、“在初次分配中體現公平”等建議，都成為國家決策的重要參考。
林毅夫坦言，自己的研究就是要回答亞當·斯密所提出的“國富、國窮”的大問題，而如果能以學術促進中華民族的復興，將是一個知識分子莫大的幸福。
從台灣鄉間的一個懵懂少年，到投筆從戎、情牽兩岸、遊學美國，再到今天成為具有國際影響的經濟學家，林毅夫的人生可謂傳奇。年過半百，依然豪情滿懷，他的口頭禪就是：軍人最大的榮耀是馬革裹屍還，學者最大的榮耀就是累死在書桌上；我愛台灣，也愛大陸，我們都是中華民族的子孫，不分彼此。
輝煌縱然耀眼，生活中的林毅夫卻自認平凡。2008年3月7日，同為全國人大代表的林毅夫、陳雲英夫婦，在接受媒體採訪時説：“我們的最大願望，其實就是像現在這樣的早春時節，到郊外去，看地上的小草一棵一棵冒出來，樹上的柳葉慢慢變綠，還有一些不怕冷的花爭先恐後地怒放。”
