В середине 1920-х сблизился с литературным обществом «Никитинские субботники», писал популярные пьесы («Землетрясение», «Женщина новой земли»), вызвавшие политический выпад Маяковского (1929) в стихотворении с характерным названием «Лицо классового врага»; этот «враг» якобы «мечтает узреть Романова» и «даёт социальный заказ на „Дни Турбиных“ Булгаковым».
Написал большое число коротких рассказов, долгое время не поднимавшихся выше окрашенных лёгкой иронией зарисовок с натуры советского быта; однако во второй половине 1920-х выступает с рядом социально и политически острых рассказов: «Без черёмухи» (1926), «Суд над пионером», «Право на жизнь, или проблема беспартийности» (1927). Рассказ «Без черёмухи», изображающий лишённый романтики «любовный быт» комсомольцев, пошлые представления «новых людей» о нравственности — сделал автора всероссийской знаменитостью, его название стало поговоркой, был переведён на несколько языков. В том же ключе и сатирические романы Пантелеймона Романова «Новая скрижаль» (1928), «Товарищ Кисляков» (1930), «Собственность» (1933), изображающие мещанство советского быта, приспособленчество интеллигентов и писателей. Весь этот период Романова преследует систематическая травля советской критики, видящей в его сочинениях сплошную «клевету» и «очернительство», однако он принципиально не желал сдаваться. Свою позицию сатирика Романов обосновывал в речи на Первом съезде советских писателей (1934).
В 1937 г. Пантелеймон Романов перенёс инфаркт, умер от лейкемии в Кремлёвской больнице, похоронен на Новодевичьем кладбище. Сочетание даты его смерти — 1938 — с фактом его травли в 1920—1930-е годы стало причиной ошибочных утверждений в ряде изданий 1980-х гг. о том, что он якобы был репрессирован.
