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郭沫若在东洋文库的苦读于1929年8月收获了初步的成果，那就是《甲骨文字研究》的完成。该书于1931年5月由上海大东书局出版，由十七篇考释文章组成，是郭沫若研究古文字的第一本专著。郭沫若在《序言》中说：
余之研究卜辞，志在探讨中国古代社会之起源，本非拘拘于文字史地之学，然识字乃一切探讨之第一步，故于此亦不能不有所注意。且文字乃社会文化之一要征，于社会之生产状况与组织关系略有所得，欲进而求其文化之大凡，尤舍此而莫由。前者余既有《卜辞中之古代社会》以专论之，其关于文字考释之事者则汇集而为兹编，而所录固互为表里者也。 [30]
这篇序言提到的《卜辞中的古代社会》，完成于1929年9月。郭沫若希望“就诸家所已拓印之卜辞，以新兴科学的观点来研究中国社会的古代”，“从古物中去观察古代的真实的情形，以破除后人的虚伪的粉饰——阶级的粉饰”。该文从渔猎、牧畜、农业、工艺、贸易五个方面考察出商代是“金石并用时代”，“产业是由牧畜进展到农业的时期”；并认为商代在上层建筑的社会组织“已到氏族社会的末期，一方面氏族制度尚饶有残余，而另一方面则阶级制度已逐渐抬头”。
郭沫若在《甲骨文字研究》中对古文字的考释，多以马克思主义理论为指导，新见迭出。比如对天干地支这些文字的原意，就是从生产工具和生产方式这一角度来考释的。在《释干支》中，他认为甲乙丙丁产生最早，当时还属于渔猎社会，所以“鱼鳞谓之甲”，“乙象鱼肠，丙象鱼尾”，“丁则当系（鱼）睛之古文”，商代产生的文字带上金石并用时代的烙印。“戊为戚、己为弋缴、庚为钲、辛为剞为削、壬为镵、癸为戣。几于全部属戎器，而辛、壬亦刃器之类也。”“钲、戚、戣、削则非金石并用之时代不能有。盖戚、削之为金为石虽不敢断言，而钲则决当为金器。”
《释臣宰》一文则从生产关系的角度来考察文字。他认为“臣、民均古之奴隶也”，“臣、民均用目形为之，臣目竖而民目横，臣目明而民目盲，此乃对于俘虏之差别待遇”，“其柔顺而敏给者则怀柔之、降服之，用之以供服御而为臣。其愚憨者而暴戾者，初则杀戮之，或以之为人牲，继进则利用其生产价值，盲其一目以服苦役，因而命致曰民”。这样的解释十分有新意，当然也饱受争议。
郭沫若从古代群婚制的遗风来解释“祖”“妣”二字。在《释祖妣》中，他将“燕之祖”“齐之社”“宋之桑林”等同，认为它们都既是祭祀祖宗神灵的地方，也是男女交合之处。他还以此重新阐释了《诗经》中《桑中》《溱洧》等诗。
11月，郭沫若完成了《周金中的社会史观》。他明确指出：“真实地要阐明中国的古代社会还须要大规模地做地下的挖掘”，“这些古物正是我们研究中国古代史的绝好资料”，“我们让这些青铜器来说出它们所创生的时代”。通过研读这些青铜铭文，郭沫若认为，“周代的奴隶，正是一种主要的财产！”“周代自始至终并无所谓井田制的施行”，“总归一句话：周初并不是封建时代，所有以前的典籍俨然有封建时代的规模者，乃出于晚周及其后的儒家的粉饰”。
《周金中的社会史观》末尾有一句话：“1929年11月10日夜，一个人坐在斗室之中，心里纪念着一件事情。”这件事就是十月革命。三年前，郭沫若在武昌筹备纪念十月革命，就在当天晚上，他奉命前往九江一带从事革命工作。如今隐居在东京郊外的书斋中，他念念不忘的，还是国内的革命斗争。
郭沫若将《周易的时代背景与精神生产》等五篇文章结集为《中国古代社会研究》，还写了一篇《序言》，1930年由上海联合书店出版。
《中国古代社会研究》除了使用甲骨文、金文为史料外，最突出的地方在于它是在马克思主义指导下完成的，“可以说就是恩格斯的《家庭、私有制和国家的起源》的续编”，“研究的方法便是以他为先导，而于他所知道了的美洲的印第安人、欧洲的古代希腊、罗马之外，提供出来了他未曾提及一字的中国的古代”。 [31] 马克思主义理论指导下的学术研究，强调理论联系实际，强调认识现实和改造现实。《中国古代社会研究》洋溢着郭沫若的现实关怀和革命激情。
1927年大革命失败后，有些人认为共产主义不符合中国国情，马克思主义关于历史发展的一般规律不符合中国的历史实际。如何应对这样的挑战，关系到中国革命的未来，是中国的马克思主义者们必须面对的问题。郭沫若说：“对于未来社会的待望逼迫着我们不能不生出清算过往社会的要求”，“中国人有一句口头禅，说是‘我们的国情不同’。这种民族的偏见差不多每个民族都有”。“然而中国人不是神，也不是猴子，中国人所组成的社会不应该有什么不同。” [32] 这清楚表明了郭沫若进行中国古代社会研究背后的深意。《中国古代社会研究》阐述了中国古代社会由原始公社向奴隶制转移的过程，证实了中国古代确实存在过奴隶制社会。这就说明了中国历史的发展，与马克思和恩格斯论证过的人类社会发展的规律一致，从而证明了马克思主义理论是适合中国国情的。
《中国古代社会研究》是最早尝试把马克思主义理论与中国实际相结合，用唯物史观研究中国历史的学术著作。郭沫若此后在这一课题上长期耕耘，引起学术界的高度关注，在他的带动下，越来越多的学者开始自觉使用马克思主义的理论和方法研究中国历史和现实，他因此被认为是中国马克思主义史学的领军者。