1932年，即“九·一八”事变次年，潘光旦发表《中国民族生命线之东省》，说明东三省本是中国的土地外，还证明它是中华民族优秀分子的滋生地，呼吁“决不可沦入日人之手”。1941年，潘光旦加入民盟，在昆明参与筹建第一个省支部，积极参加抗日反蒋爱国民主运动。
历任民盟一、二、三届委员，第一、二届中委等职。
1946年1月，他与闻一多、费孝通、吴晗联名发表《四教授致马歇尔将军书》，揭露国民党政府的独裁本质。
6 月，代表云南民盟支部，3次召开座谈会声明民盟反内战、要和平，反独裁、要民主的坚定立场。
闻一多、李公朴被暗杀后，他成了暗杀的对象，不得不与费孝通等进步人士借昆明美领事馆避难。
未几，他出版新著《自由之路》，发表对建设新中国的设想，表达了对实现民主化理念建国的强烈渴望。
后来迫于政府的压力，学校让潘光旦改任图书馆长。
1949年10月1日，潘光旦拄着双拐到天安门游行，欢呼新中国的诞生。
后来参加土改，到苏南农村搞社会调查，他从不甘人后。
1954年任第二届全国政协委员。
作为教育家的潘光旦，他爱校如家。
梅贻琦的著名文章《大学一解》就是潘光旦起草的。
1935年在清华教务长任上，他严守校规，不徇私情。
一次安徽省主席刘镇华写信给潘，想让两个儿子到清华旁听，他婉拒：“承刘主席看得起，但清华之被人瞧得上眼，全是因为它按规章制度办事，如果把这点给破了，清华不是也不值钱了吗？”无独有偶，14年后，潘光旦又接到一项同类托请。
“与沈衡老（沈钧儒）谈起其孙来清华旁听事；此事衡老循其孙之请，转托高教会对清华指令办理，于法绝对不妥。”“今衡老以人民最高法院院长之地位，作此强人违例之举，不仅对清华不利，对己亦有损令名，而高教会肯以指令行之，亦属太不检点；余旨在劝衡老收回此种请求，渠似不甚领悟，甚矣权位之移人也。”（1949年10月28日日记，《潘光旦先生百年诞辰纪念文集》第98、99页，中央民族大学出版社，2000年版）数月后，沈老的孙子又携书往潘宅商讨旁听事。
“……余就此举对各方面之不利剀切言之……至余或因此而开罪衡老，开罪于当今之大理，则不暇计及矣。”（11月9日日记，同上）其实潘光旦当时已不在其位，大可一推了之，但他为坚决维护清华的制度，积极地说服当事人，不怕得罪人。
他是一位刚正不阿，不识“时务”者！潘光旦以嗜书如命而闻世。
在清华图书馆长任上，病退的高女士将自己收藏的一大批历代妇女著作送他。
他不据为己有，连同自己的这方面藏书一并捐了。
作为教师的潘光旦，他热爱学生。
他喜欢演讲，还爱和学生互动，使学生有如沐春风的喜悦。
不但在课堂上与学生交流，学生还可以自由地到他家去讨教。
大事小事“他总是诚恳地替你解答。”学生说“潘先生的为人也同他的圆圆的脸一样的和蔼可亲”。对待学生运动，身为教务长的潘光旦虽然同情学生们的爱国热情，但不得不考虑学校当局负有保证学生安全与读书之责，深恐与警方发生冲突造成惨案。
1935年的“一二·九”运动时，他与校长梅贻琦联手，一面与军政当局周旋，一面劝阻学生“稍安毋躁”。当时有人传谣，说潘光旦向宪警提供学生名单，以致有学生围攻他，有人抢走他的双拐，让他“独立”。校长梅贻琦站出来，向同学做了解释。
当事人钱伟长的回忆最为可信：“他做教务长，每次我们都找他面谈。
他很能讲道理，潘先生有这个特点，总能讲一套道理。
道理讲完了学生不满，我也很不满。
可是完了以后他总把我留下，因为我属于研究生，是留下的，偷偷地告诉我一句话：‘你们听了就过去了，学校并不是完全反对你们的，不过外头不要宣传，我们做缓冲的人。
