Széles körű volt számelméleti munkássága; foglalkozott egész számok sorozatainak additív tulajdonságaival, additív függvények értékeinek és a számtani haladványokban előforduló prímek eloszlásával, hatványösszegekkel, a zéta- és L-függvény zérushelyeivel. Foglalkozott csoportok és partíciók statisztikai tulajdonságaival is.
Legfontosabb eredményei: Kidolgozta, majd széleskörűen alkalmazta a hatványösszegmódszert, amely, bár a Riemann-sejtés igazolásához nem vezetett el, számos eredményt adott az analitikus számelméletben és általában az analízisben. Elsőként alkalmazott valószínűségszámítási módszereket a számelméletben. Erdős Pál kutatótársa és jó barátja volt, számos cikket írtak együtt a legkülönbözőbb témákban. Egyik fontos közös kutatási témájuk az approximációelmélet volt. Híres a Legendre-polinomokra vonatkozó Turán-féle egyenlőtlenség és sokat idézik a Turán-féle gráftételt is.
Zsidó származású családba született családi nevük 1918-ig a Rosenfeld volt, apja Béla magánhivatalnokként dolgozott, anyja Beck Aranka (1888–1960). Gimnazistaként a Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok feladatmegoldója, míg egyetemistaként az Anonymus-csoport tagja volt.
1933-ban szerzett matematika-fizika szakos tanári diplomát a budapesti egyetemen. 1935-ben doktorált Fejér Lipótnál. Állást nem sikerült kapnia. Korrepetálásból tartotta fenn magát 1938-ig, ekkor helyettes tanárként alkalmazta a budapesti izraelita gimnázium. A háború alatt munkaszolgálatra vonultatták be. 1949-től haláláig az ELTE professzora. Az MTA levelező (1948), rendes (1953) tagja. Több matematikai folyóirat szerkesztőbizottságában volt tag (Acta Arithmetica, Journal of Number Theory, Archiv für Mathematik, Matematikai Lapok).
Ő költötte át Rényi Alfréd mondását a kávéról és a matematikusról: „Ez a kávé olyan gyenge, hogy csak lemmákhoz jó.”
https://hu.wikipedia.org/wiki/Tur%C3%A1n_P%C3%A1l
1976. szeptember 26-án Budapesten halt meg.