1939. szeptemberében, amikor Németország megtámadta Lengyelországot, családjával együtt elhagyta a hazáját (apja a szövetségesek hadseregében továbbra is harcolt a németek ellen) és Romániába menekült, ahol az internált lengyelországi zsidó közösségben vészelték át a háborút. Schally így valamennyire megtanulta a jiddis nyelvet; emiatt néha a zsidó származású Nobel-díjasok közé sorolják, de állítása szerint ősei között lengyelek, osztrákok, magyarok, franciák és svédek voltak.
1957-ben megszerezte PhD fokozatát és ugyanebben az évben elnyert egy állást a texasi Houstonban, a Baylor Egyetemen, Roger Guillemin laboratóriumában. Schally a kortikotropinfelszabadító hormont próbálta izolálni, de ekkor még nem sikerült akkora mennyiségben előállítani, hogy analizálni tudta volna. 1961-ben egy hónapot Finnországban, majd Svédországban töltött, hogy megtanulja az oszlopkromatográfiás analitikai módszert. Visszatérése után, 1962-ben elfogadta a New Orleans-i Veteránhivatal (Veterans Administration) állásajánlatát és a szervezet kórházában kinevezték az endokrinológiai laboratórium vezetőjévé. Emellett a Tulane Egyetemen is tanított, ahol 1966-ban professzori kinevezést kapott. Szintén 1962-ben megkapta az amerikai állampolgárságot.
Schally a sertés hipotalamuszából izolálta a más hormonokat aktiváló peptidhormonokat, mint a tireotropinfelszabadító hormont 1969-ben, a gonadotropinfelszabadító hormont 1971-ben és a szomatosztatint 1975-ben. Ezeket a felfedezéseket korábbi munkatársával, Roger Guilleminnel való éles versenyben tette. Utóbbi a birka hipotalamuszából próbálta kivonni a szabályozó hormonokat; 1 mg analizálható mintához ötmillió birkaagyat kellett feldolgoznia. A mindössze 3 aminosavból álló tireotropinfelszabadító hormont néhány hónapos különbséggel izolálták és analizálták 1969-ben. Schally és Guillemin úttörő munkájával megalapozta a hipotalamusz endokrinológiájának kutatását. Eredményeiket a klinikai gyakorlatban is gyorsan alkalmazni kezdték.
1977-ben Schally, Guillemin és Rosalyn Yalow (utóbbi a radioimmunoassay kifejlesztéséért) orvostudományi Nobel-díjat kapott "az agy peptidhormontermelésének felfedezéséért".
1981-ben kimutatta, hogy a gonadotropifelszabadító hormon patkányokban megállítja a prosztatarák előrehaladását.
Díjai
1969 az Amerikai Pajzsmirigy Társaság Van Meter-díja
Nyolc ország akadémiájának tagja és 30 egyetem adományozott neki tiszteletbeli címet.
Családja
Schally kétszer házasodott. Első feleségétől, Margaret Rachel White-tól egy fia és egy lánya született; később elváltak. 1976-ban Ana Maria de Mederios-Comarut vette feleségül; ebből a házasságából nem származott gyermeke.