Сибирь увлекла Андреева и расширила его кругозор.

Вернувшись в Ленинград, Андреев широко развернул работу по изучению истории и исторической этнографии Сибири.

Работа началась с подготовки и издания трудов Г. Ф. Миллера. Первый том «История Сибири» Миллера вышел в 1937 году, второй – в 1941 году, под редакцией Андреева и С. В. Бахрушина. Третий и четвертый тома остаются в рукописи. В приложении к первому тому Андреев написал вводную статью «Труды Г. Ф. Миллера о Сибири» и «Обзор рукописей Г. Ф. Миллера по истории, географии, этнографии и языкам народов Сибири».

В 1940 году Андреев защитил свою докторскую диссертацию «Очерки по источниковедению Сибири XVII–XVIII веков» (три выпуска, 1940–1965). Оппонентами его были С. В. Бахрушин, Ю. В. Готье и Б. Д. Греков. Все они дали высокую оценку труда Андреева.

Во время Второй мировой войны Андреев в июне 1942 года был эвакуирован в Ташкент. В конце года он переехал в Москву. В 1949 году вернулся в Ленинград.

В Москве он интересовался главным образом историей русских географических открытий.

Им были изданы два сборника – «Русские открытия в Тихом океане и Северной Америке в XVIII в.» и «Русский флот и географические открытия».

Последние десять лет своей жизни Андреев работал преимущественно над историей Академии наук в XVIII веке. Главное внимание он посвятил деятельности М. В. Ломоносова. Деятельно участвовал в подготовке полного собрания сочинений Ломоносова. Был редактором пятого, шестого и девятого томов этого издания.

Помимо того он выпустил в 1950 году «Избранные труды по географии России» В. Н. Татищева.

Андреев занимался и Петром Великим. Академия наук поручила ему редактировать второй выпуск восьмого тома «Писем и бумаг Петра Великого» (изданы были в 1946 и 1948 годах). С 1943 года Андреев руководил в Институте истории группой по изучению эпохи Петра. Результатом было издание сборника статей «Петр Великий» под редакцией Андреева. В этом сборнике были напечатаны две статьи самого Андреева – «Основание Академии наук в Петербурге» и «Петр Великий и Англия в 1698 г.».

Был Андреев и одним из редакторов при подготовке нового издания «Истории Российской» Татищева. Это чрезвычайно ценное издание вышло в свет в семи томах в 1962–1968 годах (уже после смерти Андреева).

Андреев скончался 12 июня 1959 года.

Научная работа была основным и любимым делом его жизни. Он всецело был ей предан. Но он не замыкался в себе. К нему постоянно обращались и научные учреждения, и отдельные лица, прося его советов и указаний. Он всегда готов был помочь им, не жалея своего времени.