Virke i USA
I USA flyttet familien en del rundt da Abrahamsen arbeidet som psykiater i forskjellige fengsler, før de slo seg ned i Rockland i delstaten New York. Han drev privat praksis blant annet med utvandrere fra Norge som klienter.
Abrahamsen spesialiserte seg i kriminalpsykopatologi. Han skrev en bok om Jack the Ripper som også ble utgitt på norsk. Bokens tese er at Albert Victor, hertug av Clarence og Avondale sammen med James Kenneth Stephen begikk drapene. Han leverte en psykiatrisk vurdering av David Berkowitz («Son of Sam») i forbindelse med rettssaken om massemord og konkluderte med at Berkowitz var frisk nok til å bli stilt for retten, til forskjell fra andre sakkyndige. Berkowitz holdt kontakten med Abrahamsen etter rettssaken. Boken om Berkowitz (1985) var basert på 155 brev og 50 timer intervjuer med Berkowitz og relaterte personer. Abrahamsens fremstilling og konklusjoner i boken er omstridt. Abrahamsen medvirket ved utforming av staten New Yorks lov om utilregnelighet. Han kartla Richard Nixon ved å intervjue familie og bekjente, og konkluderte med at Nixon var «one of most srewed up people who ever lived». Han arbeidet som psykiater blant annet ved fengselet Sing Sing og Illinois statsfengsel.
Andre verdenskrig
I seks dager før Hitler angrep Norge, hadde jeg min bil stående utenfor leiligheten fylt med bensin. Jeg var forberedt på enhver eventualitet. Naziflyene durte plutselig over Oslo en natt da vi våknet. Det var en «black out». Radioen hadde ingen ting å si. Jeg ringte min trofaste journalistvenn, Asbjørn Barlaup. «David, tyskerne har angrepet Norge. Forlat landet.» Budskapet var kort av åpenbare grunner. Men jeg var slettes ikke lysten på å forlate landet. Jeg ville ikke forlate Norge.
David Abrahamsen i Jeg er jøde (1985, s. 97)
Boken Jeg er jøde ble sendt av den tyske ambassade i Oslo til Berlin kort tid etter at den kom ut i 1935 (dette ble kjent lenge etter krigen). I boken fremhevet han at det å være jøde og god nordmann var en utmerket blanding, samtidig opplevde han ubehag som ung blant annet i form av ukvemsord noe han mintes med bitterhet. Abrahamsen hadde offentlig advart mot nazismen før krigen og han skrev blant annet i Aftenposten i 1935 om jødenes situasjon i Tyskland. Abrahamsen ga ut Jeg er jøde i 1935 og ny utgave i 1985 inkludert erfaringene fra krigen og flukten til USA. Boken Jeg er jøde fra 1935 ble sitert av Halldis Neegaard Østbye (under pseudonymet Irene Sverd) i hennes antisemittisk bok Jødeproblemet og dets løsning (1938) og i ny utgave som Jødenes krig (1941). Abrahamsens bok ble stort sett godt mottatt av anmeldere, mens Norges Handels- og Sjøfartstidende beskrev boken som en «besnærende provokasjon». Abrahamsen avviste forestillingen om jødene som egen rase som uvitenskapelig og fremholdt at jødene selv ikke betraktet seg som rase.
Da tyske styrker invaderte Norge 9. april 1940 forlot han Oslo samme dag og sluttet seg de norske styrkene på Østlandet.
Han deltok som feltlege blant annet ved kampene i Gausdal. Abrahamsen flyktet til Sverige etter kapitulasjonen, mens kone og barn ble igjen i Norge. Via Helsinki reiste han videre til Petsamo, der han ble med en liten båt til New York etter en stopp i Reykjavik.
Hans svenskfødte kone Lova lyktes å få Gestapos tillatelse til å reise til Sverige og fylte en jernbanevogn med møbler og eiendeler. Ifølge Abrahamsens egne erindringer var det utenriksminister Cordell Hull som personlig sørget for visum til USA for kone og barn. Det var Aleksandra Kollontaj personlig som sørget for visum til Sovjetunionen, slik at hun og barna kunne reise til USA via Riga, Sovjetunionen og Japan. De kom til Tokyo og senere San Francisco 20. februar 1941.
I USA fikk Abrahamsen hjelp av C.J. Hambro, som han kjente fra før, for å få nødvendige papirer slik at han kunne arbeide. Under krigen arbeidet han som psykiater i fengsler og på sykehus i USA, han fungerte også som rettspsykiater. Han fikk i 1944 forskningsmidler til prosjekt ved Columbia University.
På slutten av krigen opptrådte han som ekspert for Kongressen da de vurderte hva som skulle gjøres krigsforbrytere og naziledere etter tysk kapitulasjon. Ifølge egen beretning la han overfor Kongressen vekt på at de ikke var sinnssyke men psykopater som visste hva de gjorde. Abrahamsen sammenlignet i erindringsboken Adolf Eichmanns psyke med «Son of Sam» (David Berkowitz). Abrahamsen mistet selv 70 familiemedlemmer og nære slektninger i holocaust.
