במלחמת העצמאות גויס ביחד עם קבוצה שלמה מבני הקיבוץ ושירת כלוחם בגדוד 13 של חטיבת גולני. הוא השתתף בקרב לכיבוש נצרת, סנדלה, ובהמשך נשלח להילחם בקרבות הנגב והשתתף בקרב על מוצב 86 המצרי ליד חאן יונס במסגרת מבצע חורב.
בספרו "לכבות את השמש", הוא מתאר את הלילה בו נערך קרב זה.
לאחר המלחמה חזר לקיבוץ .עבד במדגה, במאפיה. את ביתו קבע במגדל שליד המדגה שם התגורר לבדו. בתחילת שנות ה-50 נשלח להדריך בקן "השומר הצעיר" בעכו ואחר כך בחולון. וכן הדריך את קבוצת "דרור" בקיבוץ בית אלפא.
בשנת 1955 נשלח
ישראל זמיר מטעם התנועה הקיבוצית לארצות -הברית שם נפגש עם אביו הסופר שנטש אותו בגיל 5 ומאז במשך כ-20 שנה לא התראו. המפגש הטעון עם אביו ומערכת היחסים והקשר בניהם תועדו בסרטים המרגשים "מסע עם בשביס זינגר" "ומתבן במנהטן" ועוד.
ב-1957 בתום שליחות שנמשכה כשנתיים חזר ישראל זמיר לקיבוצו בית- אלפא ומיועד היה לשמש מורה במוסד החינוכי הגלבוע שליד הקיבוץ. הוא נשלח לסמינר להוראה באורנים שם הכיר את אביבה מדריכה בקן חיפה ותלמידת הוראה ב"אורנים". השניים נישאים ב1960 בחתונה קבוצתית של 4 זוגות שנערכה בקיבוץ. ברוח הימים האלה הדבר היה מקובל ולא חריג.
בתום לימודיו ב"אורנים" לימד ישראל זמיר במוסד החינוכי גלבוע ותלמידיו מעידים כי היה "מורה אחר" - "כיפי" לא כמו המורים "הזקנים" שהם הורגלו בהם. זמיר הצהיר לא אחת, כי הוא מאמין בחינוך חוויתי עם יציאה כמה שיותר מהכיתות, ותלמידיו מספרים כי הוא יישם זאת כמורה ככל שניתן והתאפשר לו.
ב-1966 נשלח ישראל זמיר, שוב לארצות הברית, לרכז שם את מפעלי התנועה הקיבוצית. בשנים אלה החל באופן רשמי את הקריירה העיתונאית שלו. הוא נהג לשלוח ל
עיתון "על המשמר" מארצות הברית כתבות על הנעשה בארצות הברית, על הממשל שם, על מפגשיו עם אנשי הקהילה היהודית ועוד.