অধ্যাপনা করতে না পারলেও গবেষণা কর্মে তিনি ছিলেন অটল। ১৯৩৪ সালে হানের সাথে মিলে ইউরেনিয়াম-উত্তর মৌল পৃথকীকরণের উপর কাজ করেন। এছাড়া কাইজার ভিলহেল্‌ম ইনস্টিটিউটের রসায়ন বিভাগেরও পরিচালকের দায়িত্ব পালন করেছেন। অস্ট্রীয় হওয়ার কারণেও তাকে ভুগতে হয়েছে। সমাজবিদদের সাম্প্রদায়িক নীতিই ছিল এর কারণ। তার ওপর তিনি ছিলেন নারী। সব মিলিয়ে মাঝে মধ্যেই তিনি হতাশাগ্রস্ত হয়েপড়তেন। ১৯৩৬ সালে ফন লাউয়ে, নোবেল কিমিটির কাছে প্রস্তাব করেন মাইটনার ও অটো হানকে যৌথভাবে নোবেল পুরস্কার প্রদাণের জন্য। মাক্স প্লাঙ্কও এ প্রস্তাবে সম্মত হয়েছিলেন। লাউয়ের বিশ্বাস ছিল নোবেল পুরস্কার মাইটনারের জীবনে ভালো ফল বয়ে আনবে এবং তার চারদিকে নিরাপত্তার একটি বেষ্টনী তৈরি করবে। নোবেল বিজয়ী মাইটনার হয়তো তার জীবনকে নতুনভাবে আরও আত্মবিশ্বাস নিয়ে শুরু করতে পারবে। মাইটনারও তার পক্ষে যতটুকু সম্ভব ততটুকু পরিশ্রম করতে চেষ্টা করেছেন। পুরুষতান্ত্রিক সমাজের যাঁতাকলে পড়ে অনেক কিছুই তার পক্ষে করা সম্ভব ছিল না। ১৯৩৭ সালে কাইজার ভিলহেল্‌মের নতুন সভাপতি এবং কর্মকর্তাদের সাথেও মাইটনারের বন্ধুত্বপূর্ণ সম্পর্ক ছিল। একা নারী হয়েও সবার সাথে তাল মিলিয়ে চলতে পেরেছেন। কিন্তু অবশেষে তাকে নোবেল পুরস্কার থেকে বঞ্চিত করা হয়। একই সময়ে তাকে জার্মানি ত্যাগেও বাধ্য করা হয়। তৎকালীন রাজনৈতিক পরিস্থিতি এবং প্রভাবশালী বিজ্ঞানীদের সিদ্ধান্ত এড়িয়ে যাওয়ার ক্ষমতা তার ছিল না। তিনি তাই নতুন আবাসনের চিন্তা শুরু করেন। ১৯৩৮ সালে কমনওয়েল্‌থ অভ্যন্তরীন সচিবের কাছে বিদেশ ভ্রমণের অনুমতি চেয়ে একটি আবেদন পত্র প্রেরণ করেন। দীর্ঘ এক মাস পর পত্রের না-বোধক উত্তর আসে। এ কারণে দেশ ত্যাগ করে অন্য কোথাও স্থায়ী হতেও তার কষ্ট হয়। অনেক কষ্টে পরিশেষে দেশ ত্যাগ করেন। দেশত্যাগী মাইটনার প্রথমে নেদারল্যান্ড ও পরে সুইডেনে যান। সুইডেনের রাজধানী স্টকহোমে অধ্যাপনা শুরু করার মাধ্যমে আবার কিছুটা স্থায়ী হওয়ার চেষ্টা করেন।

শেষ জীবন
বার্লিনে অধ্যাপনা
জার্মানিতে শেষ দিনগুলি
কাইজার ভিলহেল্‌ম ইনস্টিটিউটে