Após a revolução republicana, de 05 Outubro de 1910, Aureliano de Mira Fernandes foi eleito deputado para a Assembleia Constituinte pelo Partido Republicano; Doutorou-se na Universidade de Coimbra em Março de 1911, obtendo a classificação máxima de Muito Bom, com a tese "Theorias de Galois — Elementos da theoria dos grupos de substituições"; no mesmo ano aceitou o convite para professor catedrático do Instituto Superior Técnico, lugar que manteve até se jubilar, em 1954. Finda a I Grande Guerra em 1918, Mira Fernandes aceitou o convite para reger a cadeira de Análise Matemática no Instituto Superior de Comércio, onde teve como alunos Bento de Jesus Caraça e Duarte Pacheco. Em 1928 tornou-se sócio efectivo da Academia das Ciências de Lisboa, tendo proposto a nomeação de Einstein e Levi-Civita como sócios correspondentes, proposta essa que foi aprovada na sessão de 17 de Março de 1932; Em 1930 Mira Fernandes tornou-se sócio correspondente da Real Academia de Ciências de Madrid e a 04 de Outubro de 1943, fundou a Junta de Investigação Matemática, juntamente com António Aniceto Monteiro e Ruy Luís Gomes. A Aureliano de Mira Fernandes coube pronunciar a «Oração Inaugural» do Congresso de História da actividade científica portuguesa, realizado em Coimbra, em Novembro de 1940, ali propondo uma reflexão retrospectiva e histórica sobre a investigação científica produzida em Portugal. A partir dos anos quarenta, os trabalhos científicos de Mira Fernandes passaram a aparecer principalmente na "Portugaliæ Mathematica" e na Revista da Faculdade de Ciências de Lisboa.