Το 1858 έγινε αναπληρωτής καθηγητής οφθαλμολογίας στο Βερολίνο, όπου το 1866 διορίστηκε πλήρης καθηγητής.[9] Το 1870 εξελέγη ξένο μέλος της Σουηδικής Βασιλικής Ακαδημίας των Επιστημών.
Το 1862 παντρεύτηκε την Άννα Κνουτ. Το ζευγάρι απέκτησε τρία παιδιά, δύο από τα οποία πέθαναν κατά την παιδική ηλικία.
Ο Γκρέφε έκανε πολλές συνεισφορές στην οφθαλμολογική επιστήμη, όπου θεωρείται μια από τις πιο σημαντικές (αν όχι τις πιο σημαντικές) μορφές της οφθαλμολογίας του 19ου αιώνα. Μεταξύ των επιτευγμάτων του ήταν μια μέθοδος θεραπείας του γλαυκώματος και μια νέα επέμβαση για τον καταρράκτη.[7]
Το 1855, ίδρυσε το Archiv für Ophthalmologie, στο οποίο σύμπραξαν οι Καρλ Φέρντιναντ φον Αρλτ (1812-1887) και Φρανσίσκους Ντόντερς (1818-1889). Το 1863, ίδρυσε το Deutsche Ophtalmologische Gesellschaft.[9]
Χίσχολμ (1911) lists: Ein Wort der Erinnerung an Albrecht von Gräfe (Χάλε, 1870) από τον ξάδερφο, Άλφρεντ Γκρέφε (1830–1899), επίσης ένας διακεκριμένος οφθαλμίατρος και ο συγγραφέας του Das Sehen der Schielenden (Wiesbaden, 1897) και E. Μιχαέλις, Albrecht von Gräfe. Sein Leben und Wirken (Βερολίνο, 1877).
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