民國15年（1926年），湯仲明懷著一顆赤子之心和以實業振興祖國的雄心，毅然放棄法國的優厚工作和經濟待遇，回歸祖國。湯仲明先後出任隴海鐵路徐州、開封、洛陽、陝州機務段長和廠長，因其技術全面，有總理全面工作的能力，因而被調到鄭州鐵路總局工作。湯仲明歸國後，親眼目睹了中國因技術落後、交通落後，靠用大量的白銀換洋油來維持交通局面的慘狀，非常痛心。為了改變中國交通落後和依賴洋油的被動局面，他決定生產一種不用汽油的汽車取代靠汽油為生的汽車。
民國17年（1928年），湯仲明說乾就乾，憑著他的專業技術和個人有限的財力，湯仲明在河南省城開封租了一間破草房，購買了廢舊汽車、氣缸和水箱，開始了木炭取代洋油爐的研究，他利用業餘時間，投入了他全部的積蓄，廢寢忘食、百折不撓地專研。湯仲明先用泥製作的爐子作試驗，鏇又改成單體爐試驗，最後採用雙體爐試驗，效果日益顯著。
民國20年(1931年)，湯仲明試驗成功，造出了第一台木炭汽車；9月，湯仲明擬定好結構圖，報送到實業部立案，獲得專利5年，並將其木炭取代油爐的性能和圖紙公布於眾，在全國引起振動。12月，湯仲明駕駛著他研製出來的第一輛木炭汽車在鄭州碧沙崗試行，全市觀眾如潮，均為這位實業救國者所取得的科技成果而驕傲。
民國21年（1932年）6月14日，經實業部技工舒震東等專家檢驗，認為木炭取代油爐的造價尚不及一隻化油器的錢，並且和國際製造的同類木炭車比較，湯仲明發明的木炭車有三大優點，一是：發動時無需用汽油作媒介；二是：重量不足100斤，安裝左右兩旁或車後均可，即方便又靈活；三是：加一次木炭可行駛4小時，時速25英里，如果上市，必可為國家節約大量的外匯，從而結束洋油統治中國汽車市場的局面。木炭汽車檢測被通過後，陝西省政府主席楊虎城聞知，立即派李卓吾參議趕到河南，邀請湯仲明赴陝西表演。8月23日湯仲明親自駕駛著汽車行至西安，每次表演都引來萬眾潮湧，並受到各界一致好評。經楊虎城將軍的宣傳和推廣，全國各省政府都發來邀請，湯仲明應邀開車到太原、上海、杭州、武漢、南京、廣州等省市進行表演，取得重大的宣傳效果，得到國民黨政府的高度重視。
民國24年（1935年）2月2日，南京政府派出專家，在南京湯山鎮觀看湯仲明駕車進行重載試驗，經鑑定合格發給他木炭汽車發明證書，中央財政委員會還獎勵湯仲明1000發明獎金，並由南京政府下令將其發明的汽車在全國進行推廣。湯仲明戴著桂冠返回家鄉，他將這輛具有民族氣節的木炭汽車捐獻給河南省政府建設廳，河南省政府立即撥款，下令將全省汽車一律更換成木炭代油汽車。湯仲明回到孟縣，創辦了“仲明代油爐”廠，並寫了本專著流傳於世。
民國24年（1935年），官辦的長途汽車營業部汽車部分改裝完畢，豫北新鄉成立了第一支木炭汽車隊。同年，湯仲明在近代著名實業家、同宗湯允青的經濟支持下，在上海成立了“上海仲明機器股份有限公司”，湯允青任總經理，湯仲明為總設計師，公司定型生產木炭汽車，企業家都看好此車的前途，紛紛解囊入股，各省訂單更是供不應求，使公司在很短的時間內就成為上海的大型企業，木炭汽車也成為三四十年代中國的王牌汽車風行於全國，尤其盛產木炭的大西南，幾乎全部使用木炭汽車。湯仲明並沒有躺在功勞本上安於享受，而是積極改進木炭汽車的技術不足，他要使木炭汽車經得起歷史的考驗，全國人民都非常支持湯仲明的愛國行動，紛紛出資贊助他的研究，由於湯仲明的超前認識，日寇進占中國後，設在西南的中國政府在被日寇切斷了外國對中國的經濟和物資的援助情況下，仍能堅持抗戰，多虧湯仲明提前幾年發明了不用汽油的木炭汽車，在抗戰時發揮了巨大的作用。八·一三後，上海淪陷日寇之手，湯仲明苦心經營和發明的“木炭汽車製造廠毀於戰火”，湯仲明不甘當亡國奴，被迫告別上海，幾經輾轉流落到江西泰和，被聘為泰和機械製造廠廠長，兩年後，他應聘於廣西桂林柳河溝工廠做研究工作。
民國29年（1940年），湯仲明在艱難困苦之中仍研究成功“仲明動力機”，為社會作出了巨大的貢獻，並獲得經濟部批准的十年專利。於是湯仲明在桂林創立了“中國動力製造廠”，專門生產仲明動力機，其產品遠銷國內各省，取代了國外進口的同類產品在國內的壟斷地位。
1949年10月1日，新中國成立，湯仲明先後在楊公橋水利廠、洪發利機械廠、西南工業部206廠、重慶柴油機廠、重慶水輪機廠任工程師、總工程師、總設計師等技術職務，他的愛國精神和科技知識得到人民的擁護，被選為重慶市人民代表和政協委員。
1955年，湯仲明因對社會主義初期建設作出巨大的貢獻，被評選為重慶市勞動模範；1957年，湯仲明這位一心撲在事業上的愛國科學工作者，被錯劃為右派分子；1961年，湯仲明又被打成現行反革命，被開除公職，判處徒刑，監外執行，交人民民眾管制。文化大革命後期，湯仲明被遣返回孟縣老家，他心懷坦蕩，絲毫沒有因為身處逆境而放棄科學研究。家鄉人民非常同情這位人民的科學家和國家、民族的功臣，孟縣政府也處處關心著他的生活和研究環境，並鼓勵他繼續搞科學研究。湯仲明為了報答家鄉人民的厚愛，在逆境之中，發明了“轉子擠壓水泵”，初次試驗揚程就達70餘米；隨著技術改革，揚程可達180餘米，徹底解決了家鄉人民用水和灌溉問題，此發明被命名為“湯氏轉子泵”。1977年，孟縣政府為肯定湯仲明的科技成績，特邀請這位還未解除錯劃問題的專家出席新鄉地區召開的科技表彰大會，這對湯仲明來說是最大的支持和政治的肯定。
1979年，湯仲明正在埋頭研究將水泵揚程提高到幾百米時，縣裡傳來了好訊息，重慶市黨組織為他徹底平反，並恢復名譽，重慶市政府派人來將湯仲明請回重慶。湯仲明終於迎來了科研的春天，他準備利用晚年更多地為人民做出更大的貢獻時。1980年3月，湯仲明因患腦溢血搶救無效，不幸病逝，享年83歲。
