Dyson chuyển đến Hoa Kỳ vào năm 1947 với tư cách là một thành viên của Khối Thịnh vượng chung để kiếm được bằng tiến sĩ vật lý với Hans Bethe tại Đại học Cornell (1947<unk>48). Ở đó, ông đã làm quen với Richard Feynman. Nhà vật lý học người Anh nảy nở đã nhận ra sự xuất sắc của người Mỹ hào nhoáng, và gắn kết mình càng nhanh càng tốt. Sau đó, ông chuyển đến Viện Nghiên cứu Cao cấp (1948<unk>49), trước khi trở về Anh (1949<unk>51), nơi ông là một nghiên cứu viên tại Đại học Birmingham. Năm 1949, Dyson đã chứng minh sự tương đương của hai công thức của điện động học lượng tử (QED)
Dự án Orion