Первая работа Ганнушкина «Сладострастие, жестокость и религия» не была разрешена к печати цензурой и появилась в 1901 году во французском журнале «Annales medico-psychologiques». В течение 1901–1903 годов Ганнушкин совместно с С.А. Сухановым написал 6 работ. Из них отметим «К учению о мании» и «К учению о меланхолии». Темы этих работ были выбраны не случайно. Ганнушкин и Суханов специально изучали не смешанные, а однородные болезненные формы, считая, что это будет способствовать лучшему изучению уже признанных клинических форм, обнаружению новых и созданию их классификации. Они исходили из положения Корсакова, который рассматривал меланхолию и манию как типические «формы, в которых как бы отливаются психозы, независимо оттого, развились ли они на почве здоровой или нездоровой». В статье «К учению о навязчивых идеях» они выделили особую конституцию навязчивых идей и впервые показали переход в отдельных случаях навязчивых идей в раннее (шизофреническое) слабоумие. Авторы решительно высказывались против точки зрения Фрейда. По их мнению, сексуальные аномалии не соответствуют тем специфическим для навязчивых идей причинам, о которых говорит Фрейд. Это не причина, а лишь симптом.
Врачебная деятельность Ганнушкина началась в психиатрической клинике Московского университета под непосредственным руководством С.С. Корсакова. С 1898 по 1902 год он работал в клинике экстерном, а затем сверхштатным ассистентом. В 1902 году по предложению Суханова, Сербского и Г.И. Россолимо Ганнушкин был принят в действительные члены Московского общества невропатологов и психиатров. После смерти Корсакова кафедру психиатрии Московского университета возглавил В.П. Сербский. В течение восьми лет, до 1906 года, Ганнушкин работал в психиатрической клинике Московского университета ассистентом у В.П. Сербского и все эти годы вел прием больных в амбулатории клиники. В 1904 году Петр Борисович защитил докторскую диссертацию «Острая паранойя», которая явилась значительным вкладом в психиатрическую науку. Изучая «пограничные состояния», он в 1904 году начал читать доцентский курс «Учение о патологических характерах», шаг за шагом создавая свою концепцию малой психиатрии. В 1906 году он едет в Париж, чтобы ознакомиться с постановкой психиатрического лечения в клинике Валентина Маньяна, корифея психиатрии. Ганнушкин заинтересовался трудами Маньяна еще и потому, что тот разрабатывал проблему пограничной психиатрии.
В январе 1907 года в знак протеста против единоначалия Сербского из клиники ушли 20 сотрудников, среди которых было 7 врачей: П.Б. Ганнушкин, Т.А. Гейер, С.И. Голубинский, М.О. Гуревич, С. П. Петров, С.А. Суханов и Т.И. Юдин. Оставив должность ассистента психиатрической клиники, Ганнушкин перешел на практическую работу врачом-консультантом в психоневрологическую лечебницу, принадлежащую С.В. Левенштейн. Здесь была возможность продолжать большие амбулаторные приемы. Через год он начал работать в Алексеевской психиатрической больнице на Канатчиковой даче (ныне больница им. П.П. Кащенко), где был ординатором в течение более 7 лет вплоть до призыва в армию во время Первой мировой войны.