Po septynerių metų Šveicarijoje, Willstätter grįžo į Vokietiją 1912 metais priimti poziciją, kaip profesorius Kaiser Wilhelm institutas Chemija Berlin-Dahlem. Jis dėstė universitete nuo 1912 iki 1916. Yra jis tyrimus antocianinų, kad pigmentų grupė, suformuota ląstelių sula augalų, padarė Gamina giliai raudona, mėlyna, levandų, violetinių spalvų žiedlapių, lapų, šaknų, arba vaisiai. Spalvos matytas rudens lapija gaminami antocianinų. Willstätter išmoko tai padarė spalvos gėlių grupės atspalvių yra gaminami tik trys antocianinų su nedideliais cheminių skirtumų. Po Pirmojo pasaulinio karo (1914-1918) pabaigos, jis ir mokėsi fermentų, medžiagos nebuvo pagreitinti cheminių reakcijų gyvųjų organizmų. Jis įrodė tiesų fermentai buvo Cheminių medžiagų, o ne biologiniai organizmai.
Willstätter anketa atliekamų fermentų, dalyvaujančių fotosintezės buvo pagrindas daugelio vėlesnių atradimų šiuolaikinėje biochemijos. Nobelio komitetas pagerbė Nobelio premiją Willstätter su chemija 1915 už savo tyrimų dėl chlorofilo ir kitų augalų pigmentai.
1916 Willstätter grįžo į Miuncheno universitete. 1924 Tačiau jis atsistatydino iš savo posto, į anti-semitų spaudimui universitete. Iki 1938 antisemitinių priemonės nacistinės Vokietijos tapo rimta. 1939 turėjo bėgti Willstätter, prarasti didžiąją dalį savo turto. Jis emigravo į Šveicariją ir persikėlė į Locarno. Ten jis parašė savo autobiografiją, Iš mano gyvenimo (iš mano gyvenime), kuris buvo paskelbtas 1949 m po jo mirties.
Willstätter laimėjo Davy medaliu Karališkosios draugijos Londone 1932 metais jis buvo užsienio valstybės iš "Royal Society of London ir surengė garbės laipsnių nuo kelių universitetų viršuje. Jis mirė rugpjūčio 3, 1942 Locarno, Šveicarija.