В 1930-е годы П. Н. Барто работал в издательстве «Детгиз» и продолжал литературную деятельность, его рассказы о животных печатались в изданиях для детей. Так, в февральском номере журнала «Юный натуралист» за 1934 год помещен очерк Барто «Буря в обезьяннике», основанный на случае с сотрудником Московского зоопарка Михаилом Алексеевичем Величковским. Еще в конце XIX века Величковский был уважаемым аквариумистом и террариумистом. С этим интересным человеком брат П. Н. Барто Ростислав познакомился в 1924 году на почве общего для них увлечения — разведения редкого вида тритонов. Жизнь Московского зоопарка в 1930-х годах часто освещалась в журнале «Юный натуралист». Многие обитатели зоопарка, в том числе шимпанзе Мимоза и орангутанг Фрина, не раз появлялись на страницах журнала и фактически стали литературными персонажами. У этого очерка занимательный и динамичный сюжет, неожиданная развязка. Фотографии и иллюстрации для очерка сделал Ростислав Барто. Еще один очерк Павла Барто из жизни этих же героев опубликован в «Юном натуралисте» в мае того же года.
Павел Николаевич Барто был делегатом Первого Всесоюзного съезда писателей, проходившего в Москве с 17 августа по 1 сентября 1934 года, вступил в Союз писателей СССР, образованный на этом съезде. В 1936 году вышла книга П. Н. Барто «Поход за змеями», в которой автор рассказал о своем путешествии по Дагестану и Азербайджану в составе экспедиции, организованной Московским зоопарком для сбора коллекции змей и черепах. В 1940 году П. Н. Барто окончил курсы при Военно-политической академии имени В. И. Ленина — учебном заведении, готовившем специалистов с высшим военным образованием. По удивительному совпадению оно располагалось в здании Комиссаровского технического училища — «альма матер» Николая Ричардовича Барто.
22 июня 1941 года началась Великая Отечественная война. Павел Николаевич участвовал в ней с первых ее дней, был офицером Северного флота, в котором продолжил службу после Победы. Кроме того, в военное и послевоенное время П. Н. Барто сотрудничал с газетой Северного флота «Краснофлотец» (с 1947 года она выходит под названием «На страже Заполярья»).
