מפעל חייו של גרץ היה כתיבת "דברי ימי ישראל" - יצירה המונה 11 כרכים, ראשונה מסוגה - המתעדת את תולדות עם ישראל ושמה דגש על גזרות הגלות, קידוש השם ומאבק העם היהודי לשמירת ייחודו הלאומי. הספר שימש במשך זמן רב, כמקור המוסמך ללימודי ההיסטוריה היהודית ותורגם לעברית בידי שפ"ר, וכן לשפות אירופיות רבות.
החידוש הגדול של הספר היה יצירת נרטיב היסטורי סדור של הלאומיות היהודית לדורותיה. אמנם, היהדות המסורתית לדורותיה הכילה ממדים לאומיים ברורים כמו זיכרון הממלכה היהודית בארץ ישראל בעבר, והשאיפה להקימה מחדש בעתיד, אך עם זאת דורות רבים ללא ריבונות וטריטוריה מאוחדת הובילו לכך שאצל רבים, בפרט בתקופת האמנציפציה, המימד הלאומי טושטש. בכך היה גרץ שותף לרוח הלאומיות שתססה במאה ה-19, שראתה את ההיסטוריה כמגדיר מרכזי של הלאום ביחד עם השפה ואגדות העם. מפעלו של גרץ סייע לדמיין לאום יהודי היסטורי.
גרץ כהיסטוריון תיאר את היהדות כעניין אחדותי והיסטורי. היהדות נתפשת בספרו של גרץ כלאום עם מסורת תרבותית מאוחדת והיסטוריה מתמשכת. לתפישתו זאת הייתה השפעה רבה על משכילים יהודים שבעקבותיה היה להם קל יותר להזדהות עם הציונות.
ספרו "דברי ימי ישראל" עורר התנגדות בקרב היהדות האורתודוקסית והרב יצחק אייזיק הלוי הוציא לעומתו סדרת ספרים "דורות הראשונים" בו הוא מפריך את שיטתו של גרץ, על פי דברי חז"ל, ולהבדיל, לפי ספרי ההיסטוריה. אם כי נטען שהחזון איש הצטער על שכינה את גרץ בתואר "החכם" גם הרב הירש שהכיר את גרץ היטב פרסם סדרה של שנים עשר מאמרים במשך שלש שנים, בהם תקף את גרץ בחריפות וכתב בין היתר "כדי להצדיק את דעותיו נאלץ גרעץ להתעלם מאמיתות פשוטות, לסלף עובדות, להמציא מניעים, ובהתאם לפרי דמיונו לטפל בצורה מזלזלת ושטחית במקורות כתובים"
גם בקרב סופרי ההשכלה ספג ספרו ביקורת חריפה: ”כתיבת הסטוריה יהודית בלשון הגרמנית, על ידי מחבר שיעוד עמו ועתידו לא היו ברורים לו כלל וכלל לא היתה מן התפקידים הקלים, לכן נכשל גרץ לא פעם בחוסר עקביות, בסנטימנטליות יתירה ובגישה אפולוגטית. בהתאם לדרך התפתחותו הרוחנית ולאפיו היה בטוח באמת המדה הראציונליסטית ולא היה מסוגל להתעלות מעל לדרך שיפוט זו לפיכך לא הגיע להבנת כחות ותנועות שמהותן בתחום האי ראציונלי. צמידותו למסורת אנשי ההשכלה גרמה לו לשנאה ממש ל"תלמודיסטים הפולניים המטופשים" הוא מכנה את היידיש בשם "שפת חיות למחצה". בתיאור הסבות לגזרות ת"ח–ת"ט נגרר גרץ אחרי ההסטוריון הרוסי האנטישמי קוסטומארוב שהטיל את האשמה במאורעות הדמים על שחיתות היהודים פרי הפלפול התלמודי שעיקם את מוחם”.
tablet.otzar.org