O antigo sonho de Anísio de criar uma universidade teve nova oportunidade de se concretizar com a instalação, na nova capital federal, da Universidade de Brasília, da qual foi um dos idealizadores, ao lado de Darcy Ribeiro - a quem Anísio entregou a condução do projeto - e com apoio da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, que reunia a comunidade científica do País.

 A trajetória de criação desta universidade conheceu a resistência daqueles que, como Israel Pinheiro, temiam a presença de estudantes, vistos, ao lado dos operários, como elementos de agitação, ou ainda dos que, como Dom Helder Câmara, pretendiam a construção simultânea de uma universidade católica, sob a condução dos jesuítas. Resistências vencidas com a habilidade de políticos experientes, Anísio e Darcy viram o sonho se concretizar. A lei que criava a Universidade foi sancionada pelo presidente João Goulart, em 1961. Darcy foi nomeado seu reitor e Anísio vice-reitor. Quando o primeiro precisou se afastar do cargo para assumir a chefia do Gabinete Civil da Presidência da República, em 1963, Anísio assumiu a reitoria.