科学曾给与这一代人们无限灾祸或无限进步的媒介。当这一次战争胜利的时候，我们将避免了灾祸，留下来的将是一种更大的工作，把知识持久地倾向和平及人类幸福等方面。在这种工作中，世界的科学家们，由一个单纯目的所构成的连续结合在一起，超越一切种族和语言的界限，能够参与领导的、激发的工作。
——邱吉尔
李约瑟的认识深处有这样一种观念，用我们中国一句老话来讲，就是“一枝独放不是春，万紫千红春满园。”“我们所生存的世界只有一个。全世界人民必须共同生活在这个由于飞机和无线电的发明而日益缩小的世界内。我们现在是生活在一种新的大同世界的黎明时期。假使人类能战胜那种掌握着空前未有的强权而不负责任的人们所带来的危机，那末，大同世界的观念便能把一切国家和劳动人民团结成一个共同的、合作的社会。”
早在二战期间。一些同盟国流亡政府的教育部长，便未雨绸缪，提前规划战后恢复教育、建立国际合作组织等问题。当时同盟国的流亡政府以及各国政治家、外交家、科学家都聚在伦敦。一经英格兰及威尔士教育委员会主席理查德·巴特勒提议，比利时、捷克斯洛伐克、法国等同盟国积极响应。1942年11月，盟国教育部长在伦敦的亚汤山德宫举行首次会议，不过当时并未涉及建立永久性国际教育组织的问题。在第二届会议上，提出这个问题。
为了全世界人民共同发展、共同进步的目标，李约瑟为国际科学合作事业呼吁。他发表文章指出，在将来几世纪中，摆在我们面前的最大的任务，便是指工业落后的国家实现工业化。但是不发达国家的工业化及其资源开发，只能由它们自己去做。国际社会能做的，便是建立一个具有国际规模的组织，这样便可把西方现代的科学思想以及工业技术，传播到不发达的东方，并且在东西方搭起科学交流的桥梁。在这种情况下，青年科学家应该行动起来，不仅要推行我们在战时科学合作馆的工作而且还要着手进一步的工作。科学是超越国界的，各国政府将来只能承认科学家的重要并积极支持科学合作事业。
以前，科学家们从事独立的研究。以个人的身份或是以大学和各协会中团体的名义，跨越国界进行交流，或者仅仅凭借邮寄表完成科技合作。现在这种时代已成为历史。
为使科技交流与合作适应时代的发展，必须建立某种科学合作组织，对于这个组织，李约瑟提出5点建议。
1、一个国际合作组织，应当由联合国在战后建立起来，置于任何最高国际机构的保障之下，和国际劳工局、国际粮食及农业（永久）委员会，以及其他类似团体相平行。
2、国际科学合作事业的功能是：（a）促进全面科学合作；（b）收集并发布科学情报；（c）扩大研究协作计划；（d）便利科学家作越过国境的移动；（e）必要时准备向政府及个别国家外交人员建议有关科学事项；（f）准备对其他国际机构作科学方面的援助。
3、国际科学合作事业所需的经费，比较其他方面所需的自然要少些，可以由联合国各会员国政府在大家同意的所得税基础上筹划。
4、国际科学合作事业应当在所有各国或区域内有永久性的代表团，具有外交官或“国联委员”的地位，并且保证能从政府方面获得通讯及运输的便利。
5、国际科学合作事业应当有永久性的总部，设立的中心地点容后决定，但是除掉中央及外围永久性的秘书处外，它的全部官员中应有比例相当大的一切国籍的科学工作者，他们的服务是暂时性，那就是说他们是由政府、研究院，也可能由工业研究室借用；为的是保证这个组织永远保有真正研究的气氛和了解。
有了这样一个规划之后，李约瑟便积极行动起来。他到澳洲、印度、美国和欧洲，将这个蓝图分送给同盟国的许多外交家、政治家和科学家。同时，他还与美、英、苏的重要人物建立私人友谊。李约瑟的努力对当时创建联合国教科文组织起了推波助澜的作用。在1945年4月25日召开的联合国国际组织会议上，终于通过了法国代表的建议，即“各国政府应在近几个月召开大会，拟订有关文化合作的国际组织的组织法”。
但是在具体问题上，还有一些分歧。比如英国外交部一位官员认为：“人们普遍反对将‘科学’两字列入该组织的名称之中，因为这表明科学与文化是有区别的，这一点不仅在英语语言中，而且在英语习惯用上却不能成立。”这时候，曾经给李约瑟《化学胚胎学》予高度评价的英国著名科学家米利安·赫胥黎站起来支持李约瑟。他写信给外交部官员，“一些科学家认为拟议中的新的联合国教育及文化组织应比现在更加突出科学。如同科学不能包括所有的文化一样，文化也不能包括一切科学。我们想按照美国英语的用法，把科学列入联合国教育、科学及文化组织。我们认为，这可以通过下列两点获得成功：（1）将”科学“两字写入该组织的名称中；（2）将该组织分为三个基本部分，第一部门研究狭义上的教育问题，第二个部门从人文学和艺术的角度研究文化问题，第三个部分研究科学问题，包括纯理论科学和应用科学……教科文组织应在各部门中起绝对积极的作用——在教育方面实际提供某种形式的教育设施，在文化方面，积极促进例如艺术的发展在科学方面所起的作用如君所述……”
建立教科文组织已是人心所向。1945年11月，以建立教科文组织为中心议题，盟国教育部长召开会议。是否将“科学”列入该组织名称之中，各代表仍然各执一词，没有统一的意见。1945年的8月6日与9日，美国在日本广岛与长崎投掷原子弹，造成30多万人死亡。这就使多数科学家对科学的前景产生疑问，科学研究是为了造福人类，还是要应用于战争，从而造成人类的毁灭·在这种情况下，虽然持反对意见的大有人在，在11月6日第一委员会第三次会议上，还是将代表科学的“S”写入了新机构教科文组织。11月16日，《联合国教科文组织法》正式签署。1946年11月4日生效，李约瑟的努力终于有了成果，而且，他在以后的岁月中为教科文组织服务了两年。
1946年3月，米利安·赫胥黎担任教科文组织筹备委员会执行秘书。当时李约瑟在中国的任务快结束了，而且李约瑟是著名的科学家，对于教科文组织又很热心，所以赫胥黎不久便给李约瑟发电报：“速归，帮助我组织联合国教科文组织自然科学部。”之后任命李约瑟为自然科学部第一副主任。自然科学部主要有以下两方面的工作：一是在世界不发达地区成立几个实地科学合作馆；二是对加入国际科学工会联合会的各个国际科学工会联合会的各个国际科学工会提供经济援助，并从许多国家邀请了一批科学家，成立秘书处。与李约瑟共事的是中国著名冶金学家叶渚沛，李约瑟与叶渚沛脾气相投，两人干着为之倾心的工作，夜以继日而毫无懈怠。
1946年7月20日，全世界科学工作者联合会在伦敦举行成立大会，李约瑟代表联合国教科文组织出席大会。
1946年11月19日，联合国教科文组织第1届会议在巴黎举行。会上强调了在不发达地区进行科学交流必须有一个中心，对李约瑟战时在中国创办的中英科学合作馆予以高度评价。
