Свою литературную деятельность Сергеев-Ценский начал как поэт, выпустив в 1901 году сборник стихотворений «Думы и грезы». В 1902 году Сергеев-Ценский преподает математику в четырехклассном училище в провинциальном городе Павловский Посад. В 1903 году в журнале «Русская мысль» появился его рассказ «Тундра», сделавший имя молодого писателя известным в литературных кругах. Сюжетами и героями следующих рассказов явились реальные события и люди.
Литературоведы в своих исследованиях уделили значительное внимание павловопосадскому периоду жизни Сергеева-Ценского. В рассказах «Погост» и «Колокольчик», которые критики признали достаточно зрелыми, писатель рисует картины ущербного существования одиноких слабых людей. Человек оказывается во власти непреодолимой силы, не находя в себе силы воли бороться за свои мечты. Рассказ «Медуза» автобиографичен. Он написан под впечатлением работы в городском училище. В нем заключена острая социальная сатира на порядки, господствующие в системе школьного образования. В основе сюжета конфликт между инспектором городского училища Кирилловым по прозвищу «Медуза», рутинера, интригана, доносчика, и молодым учителем-новатором Данковым, в котором писатель изобразил себя.
В 1904 году Сергеева-Ценского призывают в армию, после окончания Русско-японской войны он увольняется в запас, а в 1905 году уходит в отставку с учительской службы в чине коллежского асессора. В 1906 году Сергеев-Ценский покупает участок земли в Алуште. С этого времени литература становится его главным делом. В 1907 году вышел принесший ему мировую известность роман «Бабаев».
Главным произведением Сергеева-Ценского является многотомная эпопея «Преображение России», в которую вошли двенадцать романов, три повести и два этюда, созданные на протяжении сорока пяти лет. В ней широко показана жизнь дореволюционного русского общества, события Первой мировой войны 1914—1918 годов и Февральская революция 1917 года.
В 1943 году писатель получил степень доктора филологических наук за произведения о русских классиках и был избран действительным членом Академии наук СССР. Сергеев-Ценский имел правительственные награды. В день 80-летия, 30 сентября 1955 года, был награжден орденом Ленина. Умер 3 декабря 1958 года. Похоронен в Алуште на территории своего дома-музея.
