پس از شهادت پدر در اردیبهشت ۱۳۵۸ خود را به دانشگاه علم و صنعت ایران منتقل کرد و نزدیک به یک ترم به تحصیل خود ادامه داد و پس از آن ادامه تحصیلش با مطرح شدن انقلاب فرهنگی و تعطیلی دانشگاهها مواجه شد.
مطهری در سال ۱۳۵۹، به نویسندگی در صدای جمهوری اسلامی پرداخت و تا سال ۱۳۶۲ با سازمان صداوسیما همکاری داشت.
پس از انقلاب فرهنگی و بازگشایی دانشگاه ها رشته تحصیلی خود را در رشته مکانیک و گذراندن ۸۱ واحد درسی، تغییر داد و خود را به دانشکده الهیات دانشگاه تهران یعنی یکی از پایگاههای استاد مطهری منتقل نمود و تحصیلات خود را تا اخذ درجه دکترا در رشته فلسفه و کلام اسلامی ادامه داد و از سال ۱۳۷۵ در همین دانشکده به تدریس پرداخت و عضو هیئت علمی گروه فلسفه این دانشکده شد.
علی مطهری از سال ۱۳۵۸ تدوین و انتشار بیش از ۶۳ کتاب جدید از استاد شهید مطهری را به ثمر رساند و توانسته است نمایندگی مردم تهران در مجلس هشتم و نهم و دهم در پرونده کاری خود ثبت کرده است.
مطهری در سال ۱۳۶۰ با نوه شیخ جواد انصاری از هم عصرهای آیت الله خمینی عقد کرده و در سال ۱۳۶۲ زندگی مشترک را با وی آغاز کرد.
حاصل این ازدواج ۴ فرزند به نامهای مرتضی، رضا، زهرا و لیلا است، همچنین خواهر وی، به نام فریده مطهری همسر علی لاریجانی است.
نظر شما