En 28 de septiembre de 1856, nombrado por el decano sustituto anual gratuito en la sección de administración de la facultad de filosofía de la Universidad Central. El 15 de octubre de 1857, nombrado sustituto anual gratuito para la cátedra de primer año de administración, cargo que desempeña hasta la terminación del curso el 30 de septiembre. El 1 de octubre de 1858, nombrado por resolución del rector profesor auxiliar de la facultad de derecho, encargándose, por real orden del día 20, de la segunda sección de la cátedra de derecho político y administrativo. El 10 de enero de 1859, vuelve a ser nombrado de profesor auxiliar de la propia facultad y universidad. En calidad de tal, por real orden de 5 de octubre de 1860, se le encarga la asignatura de filosofía del derecho y derecho internacional del periodo de doctorado.

Hasta su nombramiento como catedrático numerario, solicita y oposita a varias cátedras. En 1860, se presenta a la oposición para proveer la cátedra de disciplina general de la iglesia, vacante en la Universidad de Oviedo, obteniendo votos favorables y aprobando los ejercicios. En 1862, solicita opositar a derecho mercantil y penal, asignatura con cátedras vacantes en las universidades de Barcelona, Valencia y Santiago.

También en 1862 concurre a las oposiciones que terminaría ganando: el 18 de junio es así nombrado catedrático numerario por oposición de disciplina general de la iglesia de la Universidad de Salamanca, al haber sido propuesto en primer lugar en la terna elevada por el tribunal. Toma posesión del cargo el 23 de junio. En diversos momentos entre 1863 y 1868, por orden del rector, se hace cargo transitoriamente de las enseñanzas de derecho político, instituciones de derecho canónico, teoría y práctica de los procedimientos y, al descentralizarse el doctorado, de la asignatura de historia y examen crítico de los principales tratados de España con otras potencias. Serviría en la Universidad de Salamanca hasta su paso a la de Sevilla en 1872, pero intenta en varias ocasiones el traslado a Madrid, donde continúa ejerciendo de abogado y residiendo con frecuencia.

En septiembre de 1862, solicita participar en el concurso para proveer la cátedra de filosofía del derecho y derecho internacional vacante en la Central. Alega entonces como mérito «la circunstancia de haber estado explicando esa asignatura en la Universidad Central por dos años académicos consecutivos como profesor auxiliar», en un periodo en el que Pedro Sabau era el catedrático titular. En marzo de 1864 intenta en vano obtener por concurso la cátedra de derecho civil y foral en la Universidad Central. En el informe preceptivo del rector de Salamanca, fechado el 8 de marzo de ese año, se lee lo siguiente: «durante el periodo de tiempo que ha estado consagrado al ejercicio del profesorado en esta Escuela, ha observado una conducta moral y académica intachable: asiduo y perseverante en el cumplimiento que le impone su Ministerio no ha omitido medio, ni sacrificio por difícil y penoso que haya sido para ilustrar y enriquecer la inteligencia de la Juventud estudiosa que tiene á su cuidado. Celoso en gran manera por los aprovechamientos de sus discípulos, se ha dedicado con constante afán á imponerles en los preceptos doctrinales de su asignatura, transmitiéndoles los buenos conocimientos que en ella posee: dotado de una espedicion poco comun para el despacho de los asuntos académicos ha desempeñado con espontaneidad, inteligencia y precision cuantos encargos y comisiones le ha confiado el Rectorado y, finalmente para el mayor aprovechamiento de sus discípulos, dedica con algunos de sus comprofesores una noche de la semana y en su propia casa a dilucidar y discutir algunas cuestiones de Derecho de difícil solucion».

En mayo 1867 intenta de nuevo pasar a la Central concursando a la cátedra de mercantil y penal. Mientras, por real orden de 31 de octubre de 1866, es nombrado catedrático gratuito de oratoria forense de la Universidad de Salamanca, cargo que desempeña hasta su cese el 25 octubre de 1868. Con posterioridad, en diciembre de 1869, concurre a unas oposiciones a derecho romano en la Central, que no gana.

El 18 de octubre de 1869 solicita una licencia de cuarenta y cinco días para atender asuntos personales «por estar próximos a declararse plazos de caducidad en créditos contra el Estado; y, pendientes asuntos litigiosos entre el que expone y terceras personas, como base de personalidad para reclamar derechos que le correspondan le es indispensable una licencia al efecto de ultimar por sí gestiones que salven sus propios intereses». Debido al disfrute de varias licencias, como esta última y otras por motivos de salud y, sobre todo, a no haberse reincorporado tras las oposiciones a la cátedra de derecho romano antes aludidas, según informaba el rector de la Universidad de Salamanca, se le promueve expediente disciplinario, que es detenido por orden del «sr. Picatoste». López Sánchez alegó enfermedad y presentó los certificados en que se había basado para solicitar las licencias.

En abril de 1870, nombrado vocal de la «Comisión Legislativa» como decano de la facultad salmantina. A causa de este nombramiento, solicita poder residir en Madrid para los trabajos que acarree el nuevo cargo. Desde el Ministerio de Gracia y Justicia estiman su solicitud, dado que paga de «su propio peculio» al sustituto en su cátedra. En mayo de 1871, el rector de Salamanca eleva cuestión al ministerio, al desconocer si su nombramiento en la comisión le exonera, o no, de sus deberes académicos. El 3 de junio de 1871, el rey le reincorpora a la cátedra y al decanato, por dar por terminados sus trabajos en la comisión. Pero el 17 de octubre de 1871, vuelve a obtener licencia por dos meses para que pase a Madrid en comisión de servicios al haber sido nombrado individuo de la «Comisión de Códigos», aun entendiendo que debe continuar pagando de su sueldo de catedrático al sustituto. En diciembre de ese año, vuelve a presentarse en Salamanca.

Por real orden de 25 de enero de 1872, «de conformidad con el dictamen del Consejo Universitario de Sevilla», pues durante el Sexenio eran inquiridas las universidades antes de adoptarse resoluciones ministeriales que les concerniesen, se le traslada a la cátedra de disciplina general de la iglesia y particular de España, vacante en la Universidad de Sevilla. Después de concedida y disfrutada una prórroga, toma posesión el 15 de marzo, cesando entonces el auxiliar encargado de la citada enseñanza, Ángel Martínez y Lonsa. Desempeña en la Hispalense de 1872 hasta fines del curso 1874-75, pero procura trasladarse prácticamente desde el comienzo.

En agosto de 1872, solicita admisión al concurso para proveer derecho romano, vacante en Madrid. En mayo de 1873, solicita tomar parte en el concurso para proveer la cátedra de derecho romano, vacante en Sevilla. En julio de 1875 intenta trasladarse por concurso a teoría de procedimientos y práctica forense, vacante en la Universidad Central. En su informe preceptivo, fechado el 28, el decano de la facultad de derecho de Sevilla afirma: «yo tengo una especial satisfacción en agregar que el Sr. López Sánchez, desempeñando la cátedra que ha tenido á su cargo en esta Escuela, se ha distinguido por su clarísimo talento, por su vasta erudición, por la facilidad y elegancia de su estilo, por su conducta ejemplar y dignísima y por las cualidades ventajosísimas de su trato fino y afable que le hicieron digno del amor y respeto de sus discípulos y del ejercicio y consideración de sus compañeros». En octubre de 1875 toma parte en el concurso para proveer la cátedra de doctorado de legislación comparada vacante en la Universidad Central, pero, en la resolución del mismo, en enero de 1876, no resulta elegido. El 18 de noviembre de 1875 solicita tomar parte en la oposición para la cátedra de doctorado de filosofía del derecho y derecho internacional de la Universidad Central, que termina ganando.

El 3 de marzo de 1876 se le concede licencia para acudir a la última oposición citada, regresando al servicio en Sevilla el 13 de mayo. El 5 de julio de 1876, nombrado catedrático numerario de filosofía del derecho y derecho internacional de la Universidad Central. Toma posesión el 17 de julio. El 28 de octubre de 1879 le conceden la categoría honorífica de término. Como miembro de tribunales de grado de doctor, entre otros muchos, ejerció de vocal en el de Adolfo González Posada. El 30 de marzo de 1881, habiéndose dividido en dos la cátedra de doctorado de filosofía del derecho y derecho internacional público, se resuelve asignar a Francisco Giner de los Ríos la de filosofía y a Pedro López Sánchez la de derecho internacional público. Fallecerá a fines de ese año 1881.