Successivamente Augusto Murri raggiunse Parigi, dove poté frequentare le lezioni di Bazin, Fournier e Armand Trousseau. Vinse poi una borsa di studio grazie alla quale si recò in Germania dove, sotto la guida del Traube, compì la preparazione allo studio metodico del malato, al quale si era accostato durante il terzo anno di medicina leggendo gli scritti di Maurizio Bufalini. Qui realizzò un lavoro sull'itterizia grave, pubblicato su "Lo Sperimentale" a Firenze nel 1868, nel quale riconduceva la malattia a profondi cambiamenti nelle proprietà del fluido sanguigno: tale studio gli permise di ottenere il 5 febbraio del 1869 il posto d'aiuto alla cattedra di Guido Baccelli nella Clinica medica di Roma. Risalgono a questo periodo i suoi studi sull'arseniato di chinina ad alte dosi nelle febbri malariche, sul potere regolatore della temperatura animale e sulla teoria della febbre. Nel 1874, nonostante l'aiuto e l'impegno di Baccelli, non riuscì ad aggiudicarsi la cattedra vacante di Torino, ma l'anno successivo fu destinato dal ministro Ruggero Bonghi a Bologna, città dalla quale non si mosse più. Qui infatti, nel 1892, succedette al professor Luigi Concato (trasferitosi a Padova) come direttore della clinica e durante il biennio 1888-1889 gli fu affidato l'incarico di rettore dell'ateneo bolognese, posizione dalla quale esercitò un'indubbia attrazione su allievi, colleghi e pazienti.