Με την επιστροφή του στην Ελλάδα το 1976 εργάστηκε ως κύριος ερευνητής στο Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών. Το 1981 εκλέχθηκε τακτικός καθηγητής Φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Ως επιστημονικός υπεύθυνος της Ομάδας Διεπιστημονικής Έρευνας στο Φυσικό τμήμα του Πανεπιστημίου Αθηνών, είχε την ευθύνη για την οργάνωση πολλών Πανελλήνιων και Διεθνών συνεδρίων.
Στα μαθητικά του χρόνια ο Ευτύχης Μπιτσάκης πήρε μέρος στην Εθνική Αντίσταση από τις τάξεις της ΕΠΟΝ. Στη διάρκεια του εμφυλίου καταδικάστηκε σε πολυετή φυλάκιση για την πολιτική του δράση. Είχε διατελέσει μέλος της Κεντρικής Επιτροπής του ΚΚΕ και του Ν.Α.Ρ. για την κομμουνιστική απελευθέρωση.