Война застала Николая Александровича на Кругобайкальском участке железной дороги при проведении инженерно-геологических работ по охране пути от обвалов и оползней. В Иркутск стали прибывать с запада люди, заводы, театральные коллективы, развертывались госпитали. Многие коллеги Н. А. Флоренсова ушли на фронт. Из-за близорукости он не был призван в армию.
Летом 1941 г. молодому доценту Флоренсову было поручено заведовать кафедрой динамической геологии Иркутского университета. Одновременно с 1942 г. и до конца Великой Отечественной войны он активно сотрудничал с трестом «Сибгеолнеруд». С 1945 по конец 1947 г. Н. А. Флоренсов работал главным геологом Восточно-Сибирского геологического управления, сохраняя за собой кафедру и педагогическую нагрузку в университете.
В феврале 1949 г. было принято решение о создании в Иркутске Восточно-Сибирского филиала АП СССР. На долю Н. А. Флоренсова выпала организация Института геологии. Организовать институт было делом нелегким, тем не менее он быстро пополнялся кадрами, главным образом за счет местных геологов, определялись его научные направления. В год моего прихода в институт численность его персонала приближалась к полусотне человек. Однако административная деятельность не привлекала Николая Александровича, и после закладки основ Института геологии при нарастающем объеме личных научных исследований и желании достичь новых крупных результатов он освобождается от исполнения директорских обязанностей, сосредоточившись на изучении межгорных впадин Восточной Сибири и по-прежнему оставаясь заведующим кафедрой в университете.
Напряженные экспедиционные и лабораторные исследования по проблеме были развернуты в 1952 г. и непрерывно продолжались до 1955 г. включительно. Отчет о работе за эти годы стал основой докторской диссертации, успешно защищенной Н. А. Флоренсовым в Москве в 1956 г.
В 1960 г. издательством АП СССР была выпущена в свет монография И. А. Флоренсова «Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья». Выход в свет этой монографии сыграл решающую роль в избрании ее автора в 1960 г. членом-корреспондентом Академии наук СССР. Это были годы формирования Сибирского отделения Академии наук СССР, а избрание ученого — выходца из местных, не занимавшего административного поста, стало признанием его научных заслуг, так сказать, в чистом виде. В более широком плане этот акт являлся и признанием иркутской геологической школы, в которой Н. А. Флоренсов стал первым членом Академии паук СССР. Его учением и коллегам в Иркутске эта весть доставила приятные переживания.
4 декабря 1957 г. на юге Монголии, в пустынном Гобийском Алтае, разразилась настоящая сейсмическая катастрофа, вызвавшая, к счастью, самые минимальные бедствия. Все станции мира зарегистрировали этот мощный удар. По просьбе правительства МНР в район землетрясения срочно вылетела группа советских экспертов в составе Н. А. Флоренсова, В. П. Солоненко тт А. А. Трескова. Вместо с монгольскими товарищами они провели аэровизуальные и маршрутные обследования плейстосейстовой области и были буквально потрясены масштабами и геологической выразительностью последствии катастрофы. Свежие разрывы стылой земли тянулись вдоль северных подножий Гобийского Алтая на расстояние более 270 км. Кое-где они охватили и южные предгорья величественного хребта. Там и сям вздыбилась земля, зияли трещины, рассекая коренные породы, в горах продолжались обвалы и осыпи. Словом, глубинная стихия поработала здесь в полную силу. Феномен явно нуждался в специальном изучении. На правительственном уровне было принято предложение иркутских ученых о специальном детальном изучении этого уникального по силе и последствиям землетрясения в Центральной Азии.
В Москве, Улан-Баторе и Иркутске за первое полугодие 1958 г. была проделана огромная работа по подготовке экспедиции. В июле того же года, преодолев огромное расстояние от Иркутска, экспедиция развернула работу в Гобийском Алтае. Научным руководителем экспедиции был назначен Н. А. Флоренсов. Сейчас, спустя 30 лет, как участник этой славной экспедиции могу сказать, что высокий уровень ее подготовки, включая не только материальное и техническое обеспечение, но и тщательный подбор кадров с советской и монгольской сторон, обеспечил полный научный успех мероприятий. Опыт В. И. Солоненко и Н. А. Флоренсова и энтузиазм молодежи (А. С. Ескин, И. А. Логачев, А. В. Лукьянов, А. П. Шмотов, геологи-первогодки Р. А. Курушин и С. Д. Хилько), соединенные оптимальным образом, позволили обследовать территорию Гобийского Алтая на площади свыше 7000 км² — задача сама по себе не из легких, если иметь в виду, что отдельные вершины этой горной цепи поднимаются до 3500–4000 м, подпирая местную снеговую границу, а сам район лежит на краю пустыни Гоби и, следовательно, маловоден и малолюден. Зато эти физические и климатические неудобства с лихвой компенсировались исключительной обнаженностью местности, открытостью пространства, легкостью пешего и конного доступа к большинству ключевых мест и, наконец, ярчайшей выразительностью и свежестью элементов структуры и рельефа, мгновенно родившихся в связи с землетрясением. Экзотика здешних ландшафтов захватывающа. Даже в ноябрьские морозы (ночью до -20°) работа шла полным ходом. В конце ноября 1958 г. экспедиция возвратилась в Улан-Батор, а еще через несколько дней — в Иркутск, в базовый Институт геологии ВСФ СО АН СССР.