Powrócił do Polski i w latach 1964–1970 pracował jako docent w Instytucie Matematycznym PAN w Warszawie, tam też uzyskał stopień doktora habilitowanego. W 1970 roku uzyskał tytuł profesora nadzwyczajnego i został wykładowcą na Uniwersytecie Warszawskim, a w roku 1978 uzyskał tytuł profesora zwyczajnego. Prowadził 22 doktorantów. W latach 1977–1981 był dziekanem Wydziału Matematyki UW, a także prorektorem UW i członkiem Senatu UW. Autor artykułów oraz książek naukowych.
Pochowany 6 maja 2021 na cmentarzu Powązkowskim w Warszawie (kw. 17, rząd 1, grób 22–24).
Rodzina Brat: fizyk teoretyk prof. Iwo Białynicki-Birula, żonaty z prof. Zofią Białynicką-Birulą, także fizykiem Siostra: dr Grażyna Toruńczyk, żona matematyka prof. Adama Henryka Toruńczyka Żona: paleontolog prof. Magdalena Borsuk-Białynicka, córka matematyka prof. Karola Borsuka
Przypisy Artykuły popularnonaukowe w miesięczniku „Delta” [dostęp 2021-09-01].