先是，先生初入史語所時，嘗從羅常培先生問訓(xùn)詁。羅先生意訓(xùn)詁亦語言研究之一部分，若由現(xiàn)代語言學(xué)之詞匯學(xué)、語意學(xué)、語源學(xué)入手，當(dāng)能理出頭緒云。其后先生時念以語言學(xué)知識運(yùn)用於古書訓(xùn)解，而苦無機(jī)會。四十七至四十八年間，受高本漢先生著《詩經(jīng)注釋》激發(fā)，立意嘗試為之。系主任臺靜農(nóng)先生對此亦表支持，因召集學(xué)生數(shù)人，每周舉行「古籍訓(xùn)解討論」一次，利用《詩經(jīng)》、《戰(zhàn)國策》為材料，根據(jù)現(xiàn)代語文學(xué)基本知識，先排除不可理解有悖常理或不能持之有故之說，再嘗試建立可理解可信之說解。一年之中，積極結(jié)論雖不多，而眾人從此知訓(xùn)詁之不能任意為之，如有所見，必有所據(jù)而人皆可理解，至若有未能解決之問題，實(shí)因蒐集整理資料之基本工夫不足之故。四十九年，出版《高本漢詩經(jīng)注釋》中譯本。自云翻譯此書之意，在使有志趣之年輕學(xué)者多多領(lǐng)悟：雖讀古書，而現(xiàn)代工具與方法極為重要。先生堅信若有一學(xué)者，與高氏唯一之異，僅在幼年所受薰陶為中國或?yàn)槲餮笪幕�背景之異，是二人解讀《詩經(jīng)》，在語文學(xué)知識方法所能掌握之范圍內(nèi)，必不致有基本之差別。
　　五十年二月廿一日，先生在史語所講論會發(fā)表演講，題為「古籍訓(xùn)解和古語字義的研究：一個工作計劃的擬議」，提議逐部整理中國古籍，以單一古籍為單位，研究其語法及語匯，以此為基礎(chǔ)，再從事整體比較研究。會中勞干先生云：「先生所為系發(fā)凡起例之工作，何時完成，不可預(yù)料，惟此乃一方向。」先生逝世后，鄭再發(fā)先生整理其遺物，內(nèi)有該次演講之草稿，其文末云：「又有人說：照你那麼說，要多少年做完呢？這我完全不能回答。顯然的，這不是一個人所能做完的，一個人如要做出一些可觀的成績，畢生從事也還有希望。然而，我們都知道，近代的學(xué)問漸漸不是一家之學(xué)了。這個計劃如值得做，史語所這個團(tuán)體是責(zé)無旁貸的，在團(tuán)體的進(jìn)行之下，假我數(shù)年，……�！勾宋赐曛�稿竟停筆於此，而天不假年，對於訓(xùn)詁學(xué)之計畫終未能著手實(shí)行。
　　五十二年春，先生帶領(lǐng)學(xué)生鄭再發(fā)、丁邦新、鄭錦全、嚴(yán)棉等，調(diào)查高雄縣之南鄒語，步行十二小時陡峭山路始達(dá)目的地。調(diào)查期間日間記音，夜間督導(dǎo)學(xué)生制卡分析，工作繁重，導(dǎo)致胃痛不堪。下山后住院檢查，診斷為黃疸阻塞，開刀不治，於同年六月十八日逝世，享年五十三歲。身后留下遺孀及二子。
　　先生任教臺大中文系前后十五年，學(xué)生龍宇純、杜其容、鄭再發(fā)、丁邦新、梅廣、鄭錦全等均能發(fā)揚(yáng)先生之學(xué)，為語言學(xué)界當(dāng)代重要學(xué)者。先生訪問哈佛大學(xué)二年期間，梅祖麟先生適就讀該校，得有機(jī)會向先生請益受教，執(zhí)弟子之禮。學(xué)生之中，丁邦新、梅祖麟、鄭錦全三位今皆為中央研究院院士。
　　先生生前出版之專著有《上古音韻表稿》、《中國語音史》、與趙元任先生等合撰之《湖北方言調(diào)查報告》等，譯著有《高本漢詩經(jīng)注釋》。身后出版者有《鄒語研究》、《語言學(xué)大綱》、《漢語音韻學(xué)》（即《中國語音史》之完整原稿）、與趙榮瑯及藍(lán)亞秀合著之《記臺灣的一種閩南話》、丁邦新先生所編《董同龢先生語言學(xué)論文選集》等。先生不僅於漢語古音研究有重要成就，於漢語方言研究復(fù)突破以往僅據(jù)《廣韻》字表調(diào)查之限制，增以長篇語料，更能真切掌握語言事實(shí)。其〈四個閩南方言〉又開方言比較研究先河，方言之歷史音韻研究基礎(chǔ)於焉奠立。羅杰瑞（jerry norman）先生即受該文啟發(fā)，而研究比較閩語有成，此亦可謂先生學(xué)術(shù)影響之一端。先生所治，於漢語之外，更及於南島語言，其領(lǐng)域之寬廣、治學(xué)之嚴(yán)謹(jǐn)、眼光之遠(yuǎn)大，有后學(xué)所不能及者。