Dari 1863, tahun habilitasi dalam zoologi di Freiburg, Weismann adalah dosen swasta, dari 1865 profesor, dari 1867 profesor penuh dan akhirnya dari 1873 hingga pensiun pada 1912, profesor zoologi di kursi zoologi pertama di Freiburg dan direktur institut zoologi Universitas Freiburg; Pada 1883/84 ia adalah rektor universitas.
Dari tahun 1873 dan seterusnya, Weismann berurusan dengan makhluk hidup di danau air tawar dan melakukan penelitian di Danau Constance, Danau Titisee, Danau Zurich dan Danau Maggiore.
Pada 1877, Weismann bekerja untuk pertama kalinya di Stasiun Zoologi Naples, dengan pendirinya Anton Dohrn ia berteman. Di sana ia memperluas penelitiannya ke bentuk lautan daphnoids, sebuah takson krustasea, yang kemudian disebut Cladocera dan sejak itu telah dibubarkan.
Pada tahun 1867 ia menikah dengan Mary Marie Dorothea Gruber (1848), seorang putri pedagang kain kaya Friedrich Gruber, dengan siapa ia memiliki lima anak perempuan dan putra Julius Weismann (1879-1950, komposer). Istrinya meninggal pada tahun 1886. Dalam pernikahan kedua ia menikahi Wilhelmina Jesse pada tahun 1895, pernikahan ini diceraikan pada tahun 1901.
Karena berasal dari keluarga kaya maka Weismann mana kecenderungan dan bakatnya ditantang pada tahap awal. Selain pendidikan sekolah yang solid, ia menerima pelajaran privat dalam mata pelajaran musik. Ilustrasi ilmiahnya, yang dibuat kemudian, berkualitas tinggi, yang tentunya karena dukungan pada usia muda.
Weismann mengumpulkan benda-benda botani dan zoologi saat masih di sekolah. Dia memiliki koleksi kumbang dan kupu-kupu yang luas, serta herbarium yang dirancang dengan hati-hati, yang mencerminkan pengetahuannya tentang fauna dan flora di wilayah Frankfurt.
Weismann harus menempatkan kecenderungannya yang jelas terhadap ilmu-ilmu alam atas nasihat ayah ketika memilih karier dan memilih profesi medis sebagai dasar untuk eksistensi. Dia mulai belajar kedokteran di Gttingen bersama Friedrich Whler, yang menjadi terkenal melalui penemuan sintesis urea. Dia juga menulis tesis doktoralnya, selesai pada tahun 1857, berjudul "De acidi hippurici in corpore humano generatione".
Setelah menyelesaikan studi medisnya, Weismann bekerja untuk waktu yang lama sebagai dokter, pertama di Rostock, kemudian di kota kelahirannya Frankfurt dan akhirnya sebagai dokter pribadi untuk Archduke Stephan dari Austria, yang tinggal di pengasingan di Kastil Schaumburg di Hessen. Sementara itu ia datang ke Italia untuk pertama kalinya sebagai dokter senior pada akhir perang Austro-Italia pada 1859 dan mengambil banyak saran dari sana.
Weismann selalu menganggap profesi medis sebagai pekerjaan membuat roti murni, hasratnya yang sesungguhnya adalah penelitian ilmiah, yang terus dilakukannya selama bertahun-tahun. Ini menghasilkan dua karya kimia dan biokimia yang memenangkan penghargaan, antara lain, Weismann menunjukkan struktur seluler otot jantung dalam penyelidikan lebih lanjut.
Menurut pernyataannya sendiri, kunjungan singkatnya dengan zoologi Rudolf Leuckart di Gieen ternyata sangat membuahkan hasil. Ini mendorong Weismann untuk melakukan studi mendasar tentang pengembangan serangga, khususnya spesies bersayap dua ("Diptera"), yang ia lakukan pada tahun 1861-63.
Hasilnya, Weismann pertama kali menggambarkan cakram imajinal dan sel kutub, ia merangkum dalam tesis habilitasi yang diterima oleh Universitas Freiburg pada tahun 1863. Sampai saat ini, pengamatan Weismann tentang embrio serangga tidak kehilangan kepentingan fundamentalnya.
