У вересні 1962 року він одружується з Ренатою Рамґе, німецькою художницею-графіком, і того ж року починається новий етап його академічної кар'єри — його дедалі частіше запрошують читати лекції в університетах. 1964 року Еко перебирається в Мілан і працює викладачем, а через рік його обирають професором кафедри візуальної комунікації у Флоренції. У 1966 році він займає посаду професора кафедри семіотики в Міланській політехніці і того ж року публікує працю «Поетики Джойса» (Le poetiche di Joyce).
Водночас з академічною діяльністю, яка згодом приведе його в найпрестижніші університети Європи та Америки, він співпрацює з цілою низкою періодичних видань. Він був співзасновником часописів «Маркатре» (1961) та «Квіндічі» (1967), з 1971 року редагував часопис «Версус», був членом редколегії цілого ряду інших часописів.
Ще в 1959 році Еко почав дописувати до часопису «Іль Веррі», присвяченого авангардним ідеям та мовним експериментам, де вів рубрику під назвою «Мінімальний щоденник». У цій рубриці він зі смаком пародіював ті самі ідеї, що їх цілком серйозно пропагував часопис. Тут вперше дістав повний вираз його іконоборчий дух і поцінування сміху як способу пізнання дійсності. Чимало дописів з цієї рубрики вийшли друком 1963 року книжкою під назвою «Мінімальний щоденник» (Diario minima).
У ці роки Еко почав серйозно розвивати свої ідеї про «відкритий» текст та семіотику, пишучи цілий ряд есеїв на цю тему, а 1962 року опублікував свою працю «Відкритий твір» (Opera aperta). Тут він розважає про загальні проблеми культури, а зокрема про візуальну комунікацію, використовуючи як матеріал телевізійні репортажі. Основна ідея цієї праці полягає в погляді на мистецький твір як на неоднозначне повідомлення — означник, який має багато означуваних. Саме поняття «відкритий твір» передбачає можливість багатьох паралельних інтерпретацій, на противагу «закритому творові», який може мати лише одну інтерпретацію.
У цей же період він бере участь у діяльності «Групи 63». Це був гурт молодих італійських письменників-аванґардистів, які ставили собі за мету переосмислення дійсності, що сприймалася як сукупність уламків, котру потрібно упорядкувати, надавши їй форми мистецького твору. До цього гурту увійшли такі письменники, як Джорджо Манґанеллі, Еліо Пальярані, Едоардо Санґвінетті, Нанні Баллестріні. Захопившись новітніми течіями в культурі, від феноменології до структуралізму, вони шукають і знаходять нові способи вираження, більш придатні для відтворення цієї складної дійсності: розмитий синтаксис, обірвані фрази, відмова від кодифікованого стилю. Тут Еко проявив свій неабиякий хист як теоретик літератури. «Група 63» проіснувала до 1968 року, але з багатьма учасниками Еко й пізніше підтримує дружні стосунки.
У наступні роки міцно утверджується його репутація як відомого культурного оглядача. Його есеї з'являються у цілій низці періодичних видань, серед яких «Іль Джорно», «Стампа», «Корр'єре делла Сера», «Репуббліка», «Еспрессо» та «Маніфесто». Викладаючи в Міланському університеті, він почав систематизувати свої теоретичні міркування з семіотики і 1968 року опублікував текст, цілковито присвячений цій темі: «Відсутня структура» (La struttura assente). Ця праця, яку згодом він повністю перепише і 1976 року видасть англійською мовою під назвою «Теорія семіотики» (A Theory of Semiotics), задала тон напрямкові його досліджень. Саме тоді його цікавість до середньовічної естетики остаточно трансформувалася в інтерес до культурних цінностей та літератури загалом.
У 1975 році він обійняв посаду професора семіотики у найстаршому європейському університеті — Болонському, де працює й досі. Тут його теорії набрали своєї остаточної форми, і впродовж 70-х років він опублікував кілька книжок з семіотики. У 1974 році Еко організував перший конгрес Міжнародної асоціації семіотичних досліджень, і під час завершальної промови підсумував суть цієї дисципліни, твердячи, що семіотика є «критичний погляд на предмети інших наук». У 1979 році Еко підготував до друку збірку есеїв під назвою «Семіотичний ландшафт», в основі яких лежали доповіді на цьому конгресі. В цьому ж році виходить ще один його важливий твір, «Lector in fabula», де в центрі уваги автора — зв'язок між автором та читачем, який досліджується на прикладі масової літератури.
Хоч він і перейняв чимало елементів структуралістської теорії Клода Леві-Строса та Романа Якобсона і теорії структурної лінгвістики Фердинанда де Соссюра, Еко значною мірою відходить від них. У своїх працях «Відкритий твір» та «Lector in fabula» він критикує погляд, що значення породжується структурою, і показує, як читач здійснює інтерпретативну співпрацю з твором, доповнюючи текст «можливими світами» і «фреймами», щоб довершити його значення.
Впродовж 60-х та 70-х років вийшла ціла низка його наукових і науково-популярних творів, присвячених масовій культурі, серед яких варто згадати «Апокаліптики та інтегровані» (Apocalittici є integrati, 1964) та «Масовий супермен» (Il superuomo di massa, 1976).
