Han hadde da tjenestegjort ett år som kandidatlege ved Rikshospitalet og Fødselsstiftelsen fra 1859, såvel som vært assistentlege ved Gaustad sykehus en tid i 1861. Fra 1861 til 1863 studerte han farmakologi og balneologi (læren om hvordan bad kan kurere sykdommer) ved tyske læresteder som Berlin, Wien, Tubingen, samt på diverse spa i Tyrol, Sveits og Tyskland. Etter hjemkomsten var han fra 1864 til 1865 universitetsstipendiat i farmakologi, som innebar labundervisning. En boikott fra misfornøyde studentene gjorde at Onsum tapte for Ernst Ferdinand Lochmann (1820–1891) i kampen om et ledig professorat.[4][5] I stedet tok Ivar jobb som reservelege ved Gaustad sykehus fra 1866 til 1869.
I 1870 sikret han seg H.K.H. Kronprinsens gullmedalje på avhandlingen «Undersøgelse af Tobakens Virkninger» og ble militærlege, kompanichirurg. Året etter giftet han seg med den nesten tyve år yngre Helene Sofie Forsdal (1852–1879) fra Grimstad. De fikk flere barn og var bosatt i Dronningens Gate.[6] Fra 1874 satt han ett år i stillingen som national Korpslæge før han gikk tilbake til det sivile Botsfengselet i en vanlig legestilling der han i 1877 ble utsatt for drapsforsøk av en innsatt.[7] Året etter inntraff Onsumslaget da arbeiderne angrep brorens bopel «Onsumslottet» i St. Halvardsgate 33. Ivar trakk seg tilbake fra legegjerningen i slutten av 1879, det året kona døde. Ifølge hans biografi døde han av en hjernesykdom, men også som sinnssyk i den danske byen Slagelse på vei til et tysk sinnssykeasyl.
Publikasjoner (utdrag)
Om Kviksølvforbindelsernes physiologiske-chemiske Forholde, NML, vol. XVIII, s. 242–54, 1864