Aj keď Calvin naďalej učiť počas vojny, sa stal aktívny v národnom vojnové úsilie. Bol vyšetrovateľ pre národné obrany rady pre výskum od 1941 do 1944 a výskumný pracovník na projekte Manhattan od roku 1944 do roku 1945. Ak chcete pomáhať vojnovému úsiliu, Calvin vyvinul jednoduchú metódu pre získanie čistého kyslíka z atmosféry na použitie v priemyselných aplikáciách, vrátane zvárania. Tento proces sa ukázal dôležitý v oblastiach, ako je južného Pacifiku, kde sa pravidelné dodávky kyslíka neboli k dispozícii.
Keď vojna skončila, Calvin sa vrátil do Berkeley. On bol menovaný mimoriadnym profesorom chémie v Berkeley v roku 1945 ao dva roky neskôr, povýšený na riadny profesor. Zostal tam až do dôchodku.
Na jeseň roku 1945, Ernest Orlando Lawrence, riaditeľ radiačnej laboratória v Berkeley, radil Calvin, že "teraz je čas urobiť niečo užitočného s rádioaktívnym uhlíkom," alebo uhlíkové 14, ktorý bol objavený v laboratóriu pred piatimi rokmi. V februári 1946, Calvin navrhol projekt študuje fotosyntéza, vyšetrovanie, zahŕňajúce uhlík 14. Ak chcete vykonať túto úlohu, on organizoval Bio-Organic Chemistry Group, ktorý zahŕňal biológov, chemikov a fyziky. Členovia tímu pracoval v atmosfére spolupráce a otvorenej komunikácie. Člen komentoval: "Bol to mimoriadne harmonický organizácia :. Calvinova vedecké vedenie, Ernest Lawrence správcovstvo, kvalita vedcov, vzrušenie z projektu, dostatočné finančné prostriedky, všetky boli významné faktory, ktoré prispievajú k úspechu" Pre jeho časť, Calvin, kto mal obmedzený zázemie v biológii, začal študovať biologické vedy v polovici 1940 a pokračoval v štúdiu až do neskorej 1950.
Calvin dúfal, že sa vrhnúť svetlo na fotosyntézu, čo je proces, ktorý vedci nemali úplne chápem. Joseph Priestley objavili základný princíp fotosyntézy-že rastliny použ
