Когда в результате Октябрьской революции власть перешла к большевикам, Шмидт, не раздумывая, становится сторонником Советской власти и в 1918 г. вступает в партию большевиков. Партия и молодое Советское правительство доверяют ему ответственные посты: член коллегии Наркомпрода в 1918-1920 гг., затем член коллегии Наркомфина в 1921-1922 гг., ответственная работа в Наркомпросе. Шмидт является одним из главных организаторов высшего образования в нашей стране, он в течение нескольких лет является членом коллегии Наркомпроса и одновременно заместителем председателя Государственного ученого совета этого наркомата. Невольно поражает многогранная государственная, общественная и научная деятельность Отто Юльевича в этот период. По указанию В. И. Ленина и рекомендации А. В. Луначарского его назначают в 1921 г. заведующим Государственным издательством, которое он возглавлял четыре года; с его именем связана организация первого издания в нашей стране Большой советской энциклопедии, и он занимал пост ее главного редактора с 1924 по 1941 г. Шмидт много занимается научной и педагогической работой в области математики, геофизики и в 1923 г. назначается на должность профессора Московского государственного университета.
Шмидт был страстным любителем путешествий по местам, где редко ступала нога человека. Еще в двадцатые годы он участвовал в экспедиции на Памир, а потом его интересы переключились на Арктику, где предстояло провести большой комплекс исследований для пробуждения к активной хозяйственной жизни этой огромной области нашей страны, а для этого в первую очередь требовалось решить проблему регулярного мореплавания по Северному морскому пути. И здесь Шмидт оказывается на переднем крае. В 1930 г. он становится директором Всесоюзного Арктического института и организует наступление на Арктику широким научным фронтом.
Арктический институт направляет ежегодно в моря Арктики экспедиции, главные из них возглавляет его директор профессор О. Ю. Шмидт. Еще в 1929 г. Шмидт возглавил экспедицию на ледокольном пароходе «Г. Седов» на Землю Франца-Иосифа, где, как мы уже писали, по поручению правительства водрузил на острове Гуккера Государственный флаг СССР и организовал самую северную в мире полярную станцию. В следующем году Отто Юльевич снова на борту этого парохода во главе экспедиции, которая продолжает исследования архипелага Земля Франца-Иосифа и Карского моря и открывает ряд островов. Один из них был назван островом Шмидта. Проходит год, и Шмидт — начальник экспедиции в историческом рейсе 1932 г. на ледокольном пароходе «А. Сибиряков». Из истории организации этого рейса известно, что именно Шмидту принадлежала идея утверждения советского приоритета в прохождений Северного морского пути за одну навигацию. Он же автор проекта постановления СНК СССР об организации Главного управления Северного морского пути, принятого правительством СССР в декабре 1932 г. В следующем году неутомимый О. Ю. Шмидт (он уже находился в должности начальника вновь созданного Главсевморпути) возглавляет экспедицию на пароходе «Челюскин». Дрейф во льдах, гибель парохода, жизнь 104 участников экспедиции в «лагере Шмидта»…