40岁的柏拉图在漫长的准备期之后，建立了阿基达米学园。这是他一生真正的工作，是生命的重大转折。此前已有伊索克拉底主持的另一个学园，教授“见解”、“观点”和动听得体的言辞，但柏拉图学园是一个主要从事科学研究的机构，是雅典青年求知的摇篮，要造就纯正科学的学习者和探索者，使理想主义和热爱政治生活结合为一体。
学园是求智的中心，爱智者的乐园，历代的弟子为科学与哲学的发展作出了不可磨灭的贡献。基督教兴起后，学园是欧洲异教主义的孤岛，一直到公元529年才最后被虔诚而顽固的罗马皇帝查士丁尼关闭，标志着欧洲文明史上的所谓黑暗时代降临。但是学园精神影响到了中世纪和近代欧洲的无数个大学，它们的宗旨就是要培养干练的法律专家和行政官员，并凭着对真理无私的追求，使这些人的智力和知识获得增益。在这个意义上，柏拉图是西方高等教育的先驱。
柏拉图的学园也并非空穴来风之物。游历时他就向往海外诸多学派有宗旨，有组织，各据一方，在思想精进的同时共享同志相伴的快感，尤其是，在他看来，西西里岛上博学而俭朴的毕达哥拉斯学派非凡的成果与严明的纪律之间有着明显的因果关系，因此阿基达米学园思想原则是柏拉图式的，管理却是毕达哥拉斯式的，固定的宿舍和严格的规章制度必不可少。
成为学园成员的柏拉图的学生和朋友们，虽然明显地准备将观念理论作为这种例如美的思想接受下来，也就是说承认这种思想，但是，他们现在急于要弄明白的是美的思想对美的事务的关系。该如何看待这种关系呢？作为美的事务中的美的思想的存在来看待？或作为拥有美的事务的美的思想的共同体来看待？这个问题后来通过亚里斯多德成为关于观念理论讨论中的主要问题。在这种早期研究中，柏拉图没有给予回答，而是颇为生气地拒绝了这个问题：“……因为我只会被其他的一切弄糊涂——我使自己保持单一，质朴，或许还有我自身方面的单调。”柏拉图以其拒绝回答的方式，不得已认了，甚至连自己的单调乏味也认了。他坚持一条基本的原则：“因为美，一切美的东西将是美的。”美使美的东西为美，这就是美的思想。
柏拉图在以讨论的形式讲授观念理论，美的思想是使所有美的东西为美。没过多久，朋友们和学生们就开始提问，应以何种方式来看待这种关系，这样的问题早年他拒绝回答。但是，作为探索观念理论的问题随着时间的推移而越来越经常和激烈地提出，他渐渐地相信，一个关于这方面的讨论是必要的。对这个问题越来越活跃的讨论是通过亚里斯多德而实现的。
在学园生活中，属于狭义上的观念理论和“Dihairesis一方法”的还有第三个领域，也就是我们今天所要说的辩证法。辩证法从矛盾的角度否定句子的绝对有效性并从反面认为，在可能的情况下，相互矛盾的谓语可以同时适用于同一个主语。在诡辩家们那里，一个经常玩弄的辩证法已经起着一个非常大的作用。指出同一个人可能同时年老和年轻，如果不考虑所涉及的对象是两个不同的相互比较的人，事实上是很容易的事。巴门尼德的学生芝诺（Zenon），认识到辩证法的严肃性并讲了两条理由，第一个运动的概念，一旦人们试图用静态的概念去理解动态的过程，必定会引起自相矛盾。自相矛盾的第二个理由是整体概念，例如“全世界”。在这里，如果试图用属于世界的各个部分的概念去理解世界的全部整体，辩证法就能够成立。
柏拉图在一个对话录中发展了创建人巴门尼德所命名的辩证法。这是一次在天赋极高的巴门尼德和他的学生以及小青年苏格拉底之间进行的对话。在芝诺宣读了他发现的关于自相矛盾的文章之后，对话就开始了。苏格拉底首先讨论了已提出的自相矛盾的意义，然后要求提出一个更为基本的辩证法：“如果有人像我刚才说的那样，首先分离出相似性与非相似性，多样性与统一性，动态与静态以及所有这一类型的概念，然后指出，这些概念之间也会相互混合并且能够相互分离，那么，哦，芝诺，他说道，这将给我带来巨大的快乐。”
与阿基达米学园相对立，雅典城内还有许多教授修辞术的教师和学校。在民主政体之下，任何人只要能够说服大家，就有可能在政治上成功，在诉讼中取胜。所以，辩论术才是雅典的显学，阿基达米学园的几何学、哲学、天文学等在雄心勃勃的雅典人眼中远不及伊索克拉底学园的说话的艺术有效。但这也正是柏拉图学园突出的和取得历史地位的原因，真正的科学发展对眼前的利益是盲目的。
60岁的时候，柏拉图进行了一生中重大的冒险活动。叙拉古的戴奥尼素一世去世了，他30岁的儿子继位，是为戴奥尼素二世，没有受过多少教育，朝政实际掌握在其姐夫，20年前曾经强烈仰慕过柏拉图的狄翁手中。西西里岛西部的希腊文明正受到地中海对岸迦太基人扩张的威胁，狄翁对柏拉图将科学与政治结合的观点非常信仰，希望由他亲自调教这个国家未来命运的主宰者。
二世祖一般不仅无能，而且善妒，柏拉图对这个任务很不乐观。但迦太基的威胁近在眼前，学园一贯以修齐治平号令天下，如果不能在这种时刻挺身而出，就如同自掴其面，必将贻笑大方。
柏拉图以几何学开始塑造戴奥尼素二世的心灵。起初还颇为灵验，师生之间亲密无间，宫廷内上下人等开口几何闭口几何，一门纯粹科学竟成了众人争光追随的潮流，可是任何东西一旦流行就成为媚俗的垃圾了，何况是流行在宫廷这种权力中心。戴奥尼素的教育被忽视得太久，君主的天性又朝三暮四，专一而单调的科学实在对他没有太大的吸引力，他窥到了智慧的灵光，从柏拉图以后奚落他的文字中我们甚至知道他还编过哲学教科书，但是，他对狄翁固有的戒心由于智力差距造成的嫉妒心的催化，变成了敌意和政治迫害。两人的矛盾造成国内局势不稳，柏拉图在几年间多次往返雅典和叙拉古，为叙拉古的前途，也为希腊世界的安全，试图缓和两人的关系。但戴奥尼素二世身边旧势力的影响太大了，柏拉图一度自身难保，历经艰难，于公元前360年返回雅典，他对西西里政局的个人介入至此方休。
丧失了一切的狄翁决心用武力一决胜负，在阿基达米学园群情激昂的年轻学生们积极帮助下广募兵士，并一战告捷。但局势最终与柏拉图的悲观预计相同，狄翁作风强硬，缺乏应变的机智和圆滑的处世技巧，在对敌作战中取胜，却死于同僚的相互残杀，西西里分裂，并历史地造成东、西欧洲的文化分裂。
现在，柏拉图是希腊世界最有声望的哲学家和教师，在授业解惑的同时，他继续写下新的作品，如《会饮篇》、《斐多篇》、《理想国篇》、《泰阿泰德篇》、《巴门尼德篇》、《智者篇》，等等。这些文章保留了对话体裁，苏格拉底仍然是每一篇对话的主角，人物栩栩如生，结构严谨，语言华美机智，思想深沉。引人注目的是，有些作品充分运用备受柏拉图推崇的辩证法，把内容弄得十分晦涩难懂，而对难以自圆其说的地方，就用比喻和神话，避重就轻，借以推销自己的说法。
但缺陷也不过如此而已，柏拉图最杰出的一些作品，如《理想国》，自诞生以来就是世界上最受欢迎的哲学和文学读物。其中可以看到柏拉图的形而上学、神学、伦理学、心理学、教育学、政治学和美学观点，甚至现代的女权主义、优生学、精神分析学说等等都被柏拉图讨论过，这是一个思想的宝库，像所有流传千古的巨著一样超越了时空的界限，见仁见智，则因人而异。
究其思想渊源，影响柏拉图最多的是毕达哥拉斯、巴门尼德、赫拉克利特和苏格拉底。
毕达哥拉斯给柏拉图的思想带来神秘主义色彩，宗教的、出世的倾向，以及对数学的热爱；赫拉克利特说，万物处于流变状态，柏拉图因此得出结论，感觉世界中没有任何东西是永久的，而巴门尼德宣称，实在是永恒的，于是柏拉图创造了两个世界，动荡不居的感觉世界与只能显示于理智的永恒世界；从苏格拉底那里，他继承了对于伦理问题的关切，以及美德对于人类社会的意义。
柏拉图所建立起来的包罗万象的唯心主义哲学体系中，最突出的是他的政治社会理想、理念论、宇宙生成论、不朽论和知识论。
在《理想国篇》最后一卷，苏格拉底论证至善所得的最大报酬时，出乎格拉康意料之外，提出灵魂不朽论。希腊人思想中本来就有灵魂不生不灭的见解，柏拉图则在《斐多篇》中进而对“灵魂”进行了一番详尽而有趣的解说。
《斐多篇》与《申辩篇》、《克利多篇》一起描写了苏格拉底在他最后的日子中在雅典人面前所作的自辩，以及审判结束后苏格拉底不顾柏拉图等人为他策划的逃亡计划，慷慨就死的过程。他设想自己与雅典的法律有一场对话，最后法律请他先想到正义，清白无辜地死去，而不要以怨报怨，成为阳世和阴间的法律的敌人。苏格拉底说，那声音“仿佛是在我的耳中嗡嗡作响，好像是神秘者耳中的笛声”。结合苏格拉底为人熟知的经常性失去知觉般的沉思，可以通宵达旦一动不动地站在路上，对时间的流逝和行人的好奇全无反应，等等。一个具有现代医学知识的人可以认为苏格拉底具有某种神经性疾病，但苏格拉底将只有自己能够听见的声音视作神启，因此，尽管天性温和，苏格拉底却是雅典自我评价最高的一个人，他与神的这种特殊的关系也为他带来杀身之祸。
在《斐多篇》中，苏格拉底送走了哭哭啼啼的桑西普，开始与朋友们的谈话。他说，真正的哲学家是视死如归的人，死是一种更美好的状态的入场券，但自杀是犯罪，因为在上帝适时地打开门之前，我们不可破门而入。死首先意味着是要到智慧而善良的神那里去，其次是与已经先行故去了的亲人相聚，因此，死，就是灵魂从肉体中“释放”，灵魂获得独立。
这里就带出了柏拉图的二元论，区分了实在与现象、理念与感觉对象、灵魂与身体，有形的、可感的世界是虚妄的，理念世界则是永恒，在实在性和优越性方面，这几组事物中前者总是优于后者。因此，世人不理解哲学家的死的含义，认为他在尘世中是超越尘世，是活着的“幽灵”，但实际上，世俗之徒才“虽生犹死”。
因此，哲学家终身所关注的，就是照看灵魂，力求使之完满地独立于肉体的命运之外。在这一前提下，他不大重视物质欲望的满足，他当然应当吃必需数量的食品，但不应该成为日常生活的奴隶，去操心漂亮的衣服，或其它与灵魂无关的东西。在他追求知识的过程中，绝对的真善美是存在的，但只能由理智的眼力看见，肉体所体会到的刺激，无论是愉快的还是令人痛苦，都干扰了对真理的研究，而肉体的各种感官在真正的用途上显得迟钝而不可靠，反而造成了一种障碍，所以他只能信赖思考而不依靠感觉。实际上，哲学家所应关注的至高无上的实在，都是感官所不能察觉到的东西。
这样，哲学家最理想的生活就是沉思的生活，而不是行动的生活。但与后世消极遁世的基督教神秘主义者不同，苏格拉底和柏拉图本人都积极地为使命和理想而奔波。甚至主流基督教本身在干涉他人灵魂方面，也是一个喋喋不休的不识趣的说客，在语言和威吓都不管用的时候，就拿起枪炮消灭顽固的异教徒，近代中国人对此相当熟悉。