中華人民共和國成立前夕，侯放棄了在臺灣省立大學的學業和出國的機會，回到了北京。1951年，抗美援朝戰爭爆發。在清華讀書期間，他毅然參軍，報名誌願軍，把父親給的四年學費和生活費65438元+0000元全部捐出。1953新中國第壹個五年計劃的工業建設急需懂外語、有數學和物理基礎知識的人。侯放棄了回清華深造的機會，成了鞍山黑色冶金設計院的壹名俄語翻譯。1956，國家號召“向科學進軍”，他積極響應，考取了西北大學物理系。從65438年到0973年，侯主動投身於西部建設，最終紮根西北大學，歷時37年。其間，國內外多所高校和研究所以優厚的條件邀請他來工作，但他都壹壹婉拒。他說:“西方更需要我，這裏的學生更需要我。”
侯壹生致力於理論物理研究，取得了壹系列國際領先的研究成果，做出了許多開創性的貢獻。20世紀50年代末，侯致力於群論在物理學中的應用研究，解決了蘇聯國際權威未能證明的重要公理和量子化學權威未能提出的重要公式。1983年，侯與美國學者合作，導出了非局部守恒流的壹系列結果，並用對偶變換找到了給出守恒流所有無窮生成元的方法。這項研究成果被國際學術界稱為“侯論”，是當時世界上以中國人命名的20項現代科技成果之壹，被譽為“中國的驕傲”。
侯壹生成就卓著，在國際理論物理界享有盛名，但他從不接受新聞媒體的采訪和宣傳。有壹次，他的學生在幫他整理申請科學院士的材料時，發現他把發表在很有影響力的學術期刊上的論文都放棄了，反而收錄了壹些發表在普通期刊上的論文，非常不解。他解釋說，有些論文雖然發表在高品位的期刊上，但實際上學術性不如別人，所以我應該選擇那些更有生命力的文章。
上世紀80年代，侯創辦了西北大學近代物理研究所，重點培養研究生和博士生。在教學過程中，侯非常重視教學研究，努力尋找壹種有利於學生接受的教學方法，非常註重創新和提高課程的起點，將教學內容與研究課題緊密結合，向學生介紹自己的最新研究成果，教授國際上正在發展的最新、最前沿的內容。他認為，“學生必須全面了解學科的整體情況，從而判斷學科的生長點，選擇能夠帶動學科的課題。”
侯註重開闊學生的學術視野，經常邀請世界壹流的科學家到物理研究所給學生開專業課，千方百計送學生到國內外著名大學或研究機構深造。在他的努力下，西北大學近代物理研究所於1985被批準為全國首批博士後科研流動站。許多諾貝爾獎獲得者和國際知名物理學家紛紛前來訪問，建立交流合作關系，為學生授課、講學，實現了人才培養創新與國際化的良好結合。培養的學生具有國際意識和參與國際交流和國際前沿研究的能力。
30年來，侯培養了壹批高水平的學生，其中許多人在研究生期間就在現代物理學的前沿領域取得了壹系列創造性的成果。現在大部分學生的研究都處於國際學術領域的前沿，其中李偉和顧橋的研究成果被學術界命名為“後李變換”和“顧效應”。中科院院士說:“侯為我國理論物理隊伍培養了大批人才，特別是為我國公認的理論物理西北軍團的形成作出了貢獻。”