С молодых лет активно занимался педагогикой: с 1903 вел мастерскую живописи в училище при Академии художеств как помощник Репина, затем самостоятельно. Украсил своими живописными панно в духе педантически-строгого историзма Вознесенский собор в Новочеркасске (1903). В лучших иллюстративных циклах (к Каштанке А.П.Чехова, 1903; Невскому проспекту Н.В.Гоголя, 1904; Горю от ума А.С.Грибоедова, 1904; Ревизору Гоголя, варианты 1922 и 1933) добивался особой образной убедительности с помощью изысканно-точного штриха и тонального пятна. Предпочитал смешанные техники, нередко обращаясь и к «чистому» свинцовому карандашу (как в своем шедевре – графической серии к Невскому проспекту), к акварели или темпере. Впитав острую ритмику модерна, темперамент Кардовского чурался рискованных формальных фантазий и экспериментов, поэтому его творчество стало одним из существенных связующих звеньев между стилистикой «серебряного века» и постреволюционным традиционализмом. После закрытия Академии художеств продолжал преподавать в московском Вхутемасе (Высшие художественно-технические мастерские, 1920–1930) и студии К.П.Чемко (1922–1930).

Создал большой цикл рисунков и акварелей о предыстории русской революции (от восстания декабристов до народовольческих терактов, 1925–1931). Внес большой вклад в сценографию, оформив ряд постановок Малого театра (А.Н.Островский: Лес, 1921; Бедность не порок, 1924; Свои люди – сочтемся, 1929; И.С.Тургенев: Завтрак у предводителя и Нахлебник, 1924). В поздние десятилетия много работал как иллюстратор (произведений Ф.М.Достоевского, Л.М.Леонова, Н.А.Некрасова, И.С.Тургенева и др.), но все чаще обращался к простым переяславским мотивам.

Умер Кардовский в Переславле-Залесском 9 февраля 1943.