В октябре-ноябре 1913 года депутаты внесли в Государственную думу три законодательных предложения об изучении радиоактивных месторождений страны и приобретении радия для нужд науки. 29 июня 1914 года был подписан закон, предоставивший Академии наук 169 500 рублей для исследования радиоактивных месторождений России в течение 1914-1916 гг.
В 1914 году в Минералогической лаборатории при Геологическом и минералогическом музее Академии наук Вернадский создает отделение радиологических исследований. В следующем, 1915 году, на основе этого отделения была образована Радиологическая лаборатория.
А между тем уже идет Первая мировая война. Остро встает проблема коренной реорганизации промышленности и обеспечения роста военного производства. В 1915 году под руководством Вернадского создается Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС), научные исследования которой в значительной степени связаны с оборонными нуждами страны. В 1916 году в составе КЕПС представлены десять научных и научно-технических обществ и пять министерств. В 1917 году при КЕПС создается постоянный Радиевый отдел.
После Октябрьской революции КЕПС существенно расширяет сферу своей деятельности, обеспечивая преемственность основных научных школ страны в непростой переходный период. Новая власть последовательно демонстрирует заинтересованность и политическую волю в деле модернизации страны. Технократы, в течение долгих лет не имевшие возможности воплотить свои идеи в жизнь, наконец, получили шанс. КЕПС принимает участие в разработке плана ГОЭЛРО и первого пятилетнего плана. Успешная реализация этих задач доказали высокую эффективность системы государственного планирования в условиях жестко централизованной власти и предопределили развитие этой системы на долгие десятилетия.
Показательно, что КЕПС под председательством Вернадского просуществовала вплоть до 1930 года. На основе объединения КЕПС и Комиссии экспедиционных исследований АН СССР в 1930 году был создан Совет по изучению производительных сил (СОПС), к которому перешла роль основного "мозгового центра" сталинского СССР. Масштабность работы СОПС наглядно иллюстрирует его участие в подготовке планов индустриализации СССР, а также в организации грандиозного акта перебазирования промышленности из европейской части России на восток в первые месяцы Великой Отечественной войны.
В январе 1922 году воплощается в жизнь давнишняя мечта Вернадского - создан долгожданный Радиевый институт. Как подчеркивал сам Вернадский, организация Радиевого института явилась продолжением той работы, которая шла при Российской Академии наук начиная с 1911 года. Главную задачу института Вернадский определил следующим образом: "Радиевый институт должен быть сейчас организован так, чтобы он мог направлять свою работу на овладение атомной энергией - самым могучим источником силы, к которому человечество подошло в своей истории". Радиевый институт становится новым мощным центром кристаллизации русской науки. На его основе возрождаются фундаментальная, прикладная наука и военно-промышленный комплекс.
Вернадский возглавляет институт вплоть до 1939 года. Его заместителем становится один из основоположников советской радиохимии Виталий Григорьевич Хлопин. Еще в 1915 году, по приглашению Вернадского, Хлопин приступил к работе в Радиологической лаборатории Академии наук. Осенью 1916 года Хлопин стал членом КЕПС. В 1939 году он сменит Вернадского на посту директора Радиевого института и возглавит работы по созданию методики химического выделения плутония, а в 1940 году станет председателем Комиссии по урановой проблеме при Президиуме АН СССР. Его биография, наряду с биографией Вернадского, наглядно иллюстрирует стратегические связи между атомными программами Российской и Советской империй.
Как следует из личных дневников, Вернадский довольно критично относился к советской власти. Вместе с тем он отдавал ей должное, понимая, что именно благодаря советской власти в стране были разбужены мощнейшие социальные энергии, немалая часть которых была направлена на развитие науки. Фамилия Вернадского часто встречается в книгах приема посетителей Сталина, Молотова и других высших руководителей СССР. Именно Вернадский в 1933 году поднял вопрос о получении тяжелой воды. В результате, в начале 1934 года, Президиум АН СССР создал под его председательством специальную Комиссию по тяжелой воде. А в 1939 году Вернадский во время очередной встречи с Молотовым указывает на необходимость развертывания в стране широкомасштабной добычи урана.