1940-től a Műegyetem Bay Zoltán vezette atomfizika tanszékének tanársegédje. A világháború alatt amerikai, majd szovjet hadifogságba esett. 1946-ban részt vett a Bay Zoltán által vezetett Hold-radarkísérletben. 1948-ban a Soproni Műszaki Egyetem fizika-elektrotechnika tanszékére került, ahol megépítette az első magyar magfizikai részecskegyorsítót, egy 1 millió elektronvoltos Van de Graaff rendszerűt, melyért 1952-ben Kossuth-díjat kapott.
1952-től alapítója és vezetője volt a BME elméleti villamosságtan tanszékének és a KFKI atomfizikai osztályának, később az intézet egyik igazgatóhelyettese lett. A KFKI-ban párhuzamosan folyt a részecskegyorsító építése és az elméleti felkészülés az atomfizikai kutatásokra. Simonyi Károly a fúziós energiatermelés lehetőségeit és korlátait vizsgálta. 1956-ban megválasztották az intézmény forradalmi bizottsága elnökének. A forradalom után megindult ellene a harc. 1957. december 31-én elbúcsúzott az intézettől, a hetvenes évek elején pedig az általa alapított BME Elméleti Villamosságtan tanszékének tanszékvezetői posztjáról is távozni kényszerült. Beosztott egyetemi tanárként folytatta a tanítást. Ez tette lehetővé egy előadássorozat során körvonalazódó, A fizika kultúrtörténete c. legismertebb művének megírását, amelyért 1985-ben Állami Díjat kapott. Éveken át az egyetemi felvételi feladatokat kitűző bizottság elnöke volt. 1993-ban a Magyar Tudományos Akadémia soraiba választotta. 1998-ban elnyerte Az év ismeretterjesztő tudósa díjat és munkásságát a Magyar Nemzeti Örökség részévé nyilvánították. 2000-ben Akadémiai Aranyérem kitüntetést kapott.
A 90-es években teljesen visszavonult minden nyilvános szerepléstől. 2001. október 9-én hunyt el.
(Forrás: simonyi.sulinet.hu; wikipedia.org)