I 1934 utga han Virkelighed og Gyldighed i Retslæren, som endelig skaffet ham den juridiske doktorgraden ved Københavns Universitet. I 1935 ble han ansatt som universitetet som dosent, og fra 1938 var han professor i folkerett. Fra 1950 underviste han i alminnelig rettslære som Frederik Vinding Kruses etterfølger.
Ross regnes som en av de fremste representantene for den nordiske rettsrealismen eller rettspositivismen. Hovedverket hans er Om ret og retfærdighed fra 1953. Ross avviser ethvert metafysisk grunnlag for retten (for eksempel naturretten) og fremholder at retten bare kan studeres empirisk.