Stanco e debilitato dalla malattia, Medawar spostò il proprio interesse dall'immunologia alla ricerca sul cancro e, precisamente, all'immunopotenziamento ed all'affinità tra cellule embrionali e neoplasie. Continuò ad usare topi come cavie, questa volta alla ricerca di antigeni onco-fetali. Gli studi di questo periodo confermarono i lavori del Dr. Brian McMahon, Direttore del dipartimento di Epidemiologia nella Harvard School of Public Health: la gravidanza in giovane età conferisce protezione dal cancro mammario; seguì una collaborazione con McMahon, sempre rivolta alla ricerca di specifici antigeni.