Незаметно пришло время, когда закончился пятилетний срок контракта. Но дорога на родину все еще была закрыта: оккупационные власти не очень ждали там заговорщика-филомата и повстанца. К тому же собранные за годы путешествий материалы ждали своей разработки. И Игнатий Домейко принимает решение остаться еще на некоторое время за океаном .

В 1846 году он все же решил возвращаться в Европу, поближе к родине. Но чилийские власти просили потрудиться еще на пользу молодой республики, и Домейко снова отложил свой отъезд, тем более что его перевели в столицу страны – Сантьяго, где предложили должность профессора химии и минералогии в недавно открытом здесь университете. Через некоторое время он уже возглавлял кафедру химии, стал членом университетского совета. Ученый снова погружен в педагогическую и научную работу.

Тем временем в планы профессора вмешалась любовь – его очаровала пленительная госпожа Энриветта де Сатамаер. И вот 48-летний ученый в 1850 году женится на молодой чилийке. К этому времени у Домейко был роскошный дом с садом на окраине Сантьяго. Воспитанник Медведки, виленский филомат и хозяин Заполья теперь с корнями начал врастать в южноамериканскую землю.

Но и в эти годы, когда он уже сроднился с этой землей, когда принял чилийское гражданство, когда один за другим пошли в семье дети, Домейко не оставляет надежды вернуться на родину. Вот слова из письма к Адаму Мицкевичу: "Если бы была возможность вернуться и послужить еще, хоть на старости лет, своему краю, то не усидел бы, не усидел бы здесь, хоть я давно уже стал гражданином этой страны, владельцем имения и отцом .".

Черным для Игнатия Домейко и семьи стал декабрь 1870 года: неожиданно умерла его жена. На руках у него осталось трое детей: пятнадцатилетняя дочь Анита и двое младших сыновей – Гернон и Казимир. Не успел Домейко как следует оправиться от смерти жены, как новое тяжелое известие выбило его из колеи: дома умер родной брат Казимир .

Время шло. С далекой родины приехал погостить племянник Леон, который вернулся из Сибири, где отбывал наказание за участие в восстании 1863 года. Встреча с племянником, с первым после многих лет родным человеком не только дала облегчение душе изгнанника, но и привела к новым изменениям в жизни семьи. Взаимная любовь Леона и дочери Домейко Аниты привела к тому, что, как ни жаль было Игнатию, он вынужден был отдать дочь замуж за племянника, который увез ее туда, на родину, в "Литву", в ту самую Жибуртовщину, где когда-то прошло детство ее изгнанника-отца.

Вслед за дочерью снова начал порываться туда и сам Домейко: теперь, кажется, сам Бог звал его на родину.

За время, проведенное в Чили, стране, которая многим была ему обязана, он стал очень уважаемым человеком. Белорусский изгнанник, который от профессора и руководителя кафедры дослужился до ректора Чилийского университета, реорганизовал всю систему обучения в этой южноамериканской стране, в том числе и в самом университете. За образец им была взята система образования в Беларуси, система, которую проводил в жизнь Виленский университет, центр учебного округа, давно закрытый российскими властями. Реформы позволили привлечь к науке лучшие интеллектуальные силы Чили, расширить образование в крае. Игнатий Домейко сам писал учебники для школ по естественным наукам. Он создал в Чили музей минералогических и палеонтологических материалов, основал физический кабинет, химическую и горную лабораторию, организовал библиотеку природоведения. Огромны заслуги Игнатия Домейко и как ученого – исследователя чилийских природных богатств. Он открыл здесь богатые месторождения золота, серебра, меди, каменного угля, селитры, организовал их добычу. Ученый собрал и описал множество новых, неизвестных науке минералов, растений, окаменелостей, метеоритов. А еще он отыскал в горах источники чистой воды, провел оттуда в Сантьяго водопровод, полностью решив проблему водообеспечения чилийской столицы. В одном из официальных чилийских печатных изданий отмечалось: " .никто не сделал так много для прогресса и развития наук в Чили, как господин Домейко".