Những năm kháng chiến chống thực dân Pháp đầy khó khăn gian khổ, ông có mặt trên khắp chiến trường Tây Bắc, tham gia các chiến dịch Sông Thao, Ðường số 4, Biên giới thu đông, đường 18, rồi đến Hòa Bình, Tây Bắc, Thượng Lào, Ðiện Biên Phủ. Thực tiễn chiến đấu và công tác trong cuộc kháng chiến đầy thử thách, gian lao đã tôi luyện và nâng bước cho ông trưởng thành từ Chính trị viên đại đội (1945) đến Chính ủy Trung đoàn (1954). Sau một thời gian đảm nhiệm chức vụ Phó Chính ủy Trung đoàn Pháo binh 675, Chính ủy Trung đoàn 82, Sư đoàn 351, ông được Bộ Quốc phòng cử đi học đào tạo tại Học viện Chính trị Quân giải phóng nhân dân Trung Quốc. Với kiến thức chuyên sâu về công tác đảng, công tác chính trị và bề dày kinh nghiệm từ thực tiễn, ông tiếp tục được Ðảng, Nhà nước và quân đội bổ nhiệm các chức vụ Trưởng ban Tuyên huấn Bộ Tư lệnh Pháo binh (1959), Phó Chính ủy kiêm Chủ nhiệm Chính trị Quân khu 4 (1978), Phó Tư lệnh Chính trị kiêm Chủ nhiệm Chính trị Quân khu 4 (1980). Nhiều thế hệ cán bộ, chiến sĩ từng công tác dưới quyền không thể quên những buổi lên lớp chính trị, nói chuyện thời sự hấp dẫn... của ông.
Khi cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước bước vào giai đoạn gay go nhất, vấn đề định hướng tư tưởng, lập trường, quan điểm của Ðảng, xây dựng quyết tâm đánh Mỹ cho cán bộ, chiến sĩ trong lực lượng vũ trang nói riêng, cho toàn dân nói chung đặt ra một cách cấp bách. Năm 1961, ông được điều về làm Phó Tổng Biên tập thứ nhất Tạp chí Quân đội Nhân dân (nay là Tạp chí Quốc phòng toàn dân); năm 1965, làm Phó Tổng Biên tập thứ nhất và đến 1974 làm Tổng Biên tập Báo Quân đội Nhân dân. Là một cán bộ dạn dày kinh nghiệm, từng trải qua nhiều cương vị công tác từ cấp phân đội đến binh chủng, có trình độ lý luận Mác - Lê-nin sâu sắc, khả năng nhạy bén phát hiện và nắm bắt các vấn đề về chính trị, tư tưởng, ông đã góp phần quan trọng vào việc tuyên truyền các chủ trương, đường lối, chính sách của Ðảng và Nhà nước, chuyển những thông tin chiến sự nóng hổi trên cả hai miền nam, bắc đến với toàn quân và toàn dân kịp thời và chính xác. Ðồng thời, ông cũng là một cây bút sắc sảo, trực tiếp viết hoặc chỉ đạo hình thành nhiều bài bình luận, đánh giá những sự kiện nổi bật về chính trị, quân sự trong nước và quốc tế có liên quan đến cuộc kháng chiến của nhân dân ta, đặc biệt là đấu tranh kiên quyết với những luận điểm sai trái, phản động của các thế lực thù địch.
Với bản lĩnh, trí tuệ, bề dày kinh nghiệm và thành tích đạt được trong quá trình thực hiện các trọng trách được giao, năm 1984, ông được điều động về làm Phó Viện trưởng, tiếp đó làm Viện trưởng Viện Lịch sử Quân sự Việt Nam (1994); đồng thời được phong quân hàm Thiếu tướng (1984), Trung tướng (1994).
Trên cương vị Phó Viện trưởng phụ trách nội bộ, rồi được bầu làm Bí thư Ðảng ủy Viện Lịch sử Quân sự Việt Nam, ông là người khoan hòa, bình tĩnh tháo gỡ những khó khăn, vướng mắc để giữ mối đoàn kết nội bộ, duy trì nghiêm nguyên tắc dân chủ trong đơn vị, tìm mọi cách cải thiện nơi làm việc và điều kiện sinh hoạt, ăn ở cho cán bộ, công nhân viên trong viện.
Là một người chỉ huy có tư duy sâu sắc, nhạy bén phát hiện và nắm bắt những vấn đề của lịch sử chiến tranh và nghệ thuật quân sự gắn lý luận với thực tiễn, cùng với các đồng chí lãnh đạo và chỉ huy viện, ông đã góp phần tham mưu Bộ Quốc phòng, đồng thời trực tiếp chỉ đạo những định hướng chiến lược nghiên cứu lịch sử quân sự, tổng kết chiến tranh, đào tạo cán bộ có trình độ trên đại học, xây dựng viện và ngành vững mạnh toàn diện, triển khai nhiều cuộc hội thảo khoa học quy mô lớn như "Chiến thắng Ðiện Biên Phủ - Sức mạnh dân tộc và tầm vóc thời đại", "Ðại thắng mùa Xuân 1975 - Nguyên nhân và bài học", "Cuộc tổng tiến công và nổi dậy Mậu Thân 1968"... để lại những dấu ấn khó phai mờ trong công chúng. Nhiều công trình khoa học của viện và ngành, tiêu biểu là những bộ "Lịch sử quân sự Việt Nam" gồm 14 tập, "Lịch sử cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước (1954 - 1960)" gồm chín tập; "Tổng kết công tác đảng, công tác chính trị trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước (1954 - 1975)"... Mang tính lý luận và thực tiễn phong phú, sâu sắc, góp phần làm giàu thêm kho tàng Lịch sử Quân sự Việt Nam đều gắn liền với tên tuổi của ông.
Cùng với chỉ đạo và tổ chức thực hiện các công trình lịch sử quân sự, tổng kết chiến tranh, ông còn thường xuyên bình luận các vấn đề lịch sử và tổng kết chiến tranh trên các phương tiện thông tin đại chúng, tham gia các phim phóng sự tài liệu về chiến tranh với vai trò nhân chứng lịch sử. Ðồng thời, ông cũng tích cực tham gia các cuộc hội thảo khoa học, mà tại đó những ý kiến sắc sảo của ông có sức thuyết phục cao.
Là người đứng đầu một cơ quan khoa học lịch sử quân sự, tổng kết chiến tranh hàng đầu của quân đội và quốc gia - Viện trưởng Viện Lịch sử Quân sự Việt Nam, ông luôn tích cực động viên, tạo điều kiện cho một bộ phận cán bộ đi học nâng cao trình độ bậc đại học và thạc sĩ ở các học viện và trường đại học bên ngoài Nhà nước. Ông đề nghị Bộ Giáo dục và Ðào tạo giao cho viện tổ chức đào tạo tiến sĩ lịch sử quân sự, nhằm đáp ứng nhu cầu của viện và toàn quân. Với học hàm Phó Giáo sư (1992), ông trực tiếp giảng dạy các chuyên đề khoa học, đồng thời trực tiếp hướng dẫn luận án cho nghiên cứu sinh. Những nghiên cứu sinh dưới sự dẫn dắt của Phó Giáo sư Nguyễn Ðình Ước đều bảo vệ thành công luận án tiến sĩ, trở thành những cán bộ khoa học ưu tú và có đóng góp quan trọng cho Viện Lịch sử Quân sự Việt Nam nói riêng và ngành lịch sử quân sự nước nhà nói chung.
Uy tín khoa học thông qua những bài viết, bài nói của ông không chỉ được giới khoa học trong nước khẳng định, mà còn được cả giới nghiên cứu khoa học nước ngoài biết đến. Chính bởi vậy, Phó Giáo sư Nguyễn Ðình Ước đã từng được mời sang Mỹ trực tiếp tham gia một số cuộc hội thảo khoa học quốc tế, trong đó là Hội thảo về "Trận IaÐrăng". Tại diễn đàn khoa học ngay trên một quốc gia đã từng mang quân đến xâm lược Việt Nam, bằng những cứ liệu lịch sử xác thực, cách lập luận lô-gíc, thuyết phục, ông đã góp phần lý giải một trong những vấn đề người Mỹ quan tâm nhất trong cuộc chiến tranh Việt Nam là tại sao Mỹ thua, Việt Nam thắng trong cuộc chiến tranh, làm cho người Mỹ, nhất là giới quân sự Mỹ hiểu rõ về dân tộc Việt Nam, truyền thống đấu tranh chống ngoại xâm và nghệ thuật chiến tranh nhân dân Việt Nam.
Ðánh giá cao năng lực tư duy, kiến thức lý luận, thành tích trong lãnh đạo, chỉ huy ở nhiều cương vị khác nhau và kinh nghiệm thực tiễn phong phú, sau khi thôi giữ chức Viện trưởng Viện Lịch sử Quân sự Việt Nam (1998), Bộ Quốc phòng đã yêu cầu ông làm tư vấn, tham mưu cho bộ về một số chủ trương, chính sách xây dựng và phát triển quân đội, tăng cường quốc phòng - an ninh, bảo vệ vững chắc Tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa trong tình hình mới.
Do tuổi cao, bệnh trọng, Trung tướng, Phó Giáo sư Nguyễn Ðình Ước đã vĩnh biệt chúng ta hồi 14 giờ 34 phút ngày 27-5-2010. Với 84 tuổi đời, hơn 60 tuổi quân, bằng trí tuệ và bản lĩnh của một đảng viên Cộng sản kiên trung, một sĩ quan Quân đội Nhân dân Việt Nam văn, võ song toàn, cống hiến cho sự nghiệp kháng chiến, cứu nước và xây dựng quân đội. Riêng đối với viện và ngành Lịch sử quân sự, ông là một trong những người đóng vai trò tạo dựng nền móng và đưa viện và ngành từng bước trưởng thành, khẳng định vị thế của một cơ quan Lịch sử quân sự hàng đầu của quân đội và Nhà nước. Cuộc đời và sự nghiệp khoa học của Phó Giáo sư Nguyễn Ðình Ước là một tấm gương sáng để cán bộ, chiến sĩ, công nhân viên viện và ngành Lịch sử quân sự toàn quân học tập.