Giáo dục khoa học

Năm 2004, sau khi trở thành tiến sĩ tin học, Bùi Thế Duy trở về Việt Nam, bắt đầu sự nghiệp của mình trong ngành giáo dục khi được tuyển dụng làm giảng viên Khoa Công nghệ thông tin của Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội.[6] Năm 2006, ông được bổ nhiệm làm Phó Chủ nhiệm bộ môn Mạng, Khoa Công nghệ thông tin và đảm nhiệm chức vụ Trưởng phòng Thí nghiệm tương tác Người – Máy (tương đương chủ nhiệm bộ môn) của Trường Đại học Công nghệ vào năm 2008. Năm 2009, ông được thăng chức thành Chủ nhiệm Khoa Công nghệ thông tin và được Hội đồng ngành Công nghệ thông tin của Hội đồng Giáo sư Nhà nước phong hàm Phó Giáo sư ngành Tin học vào tháng 11 cùng năm, khi 31 tuổi, trở thành phó giáo sư trẻ tuổi nhất Việt Nam khi được phong học hàm.[7][8][9]

Cho đến năm 2011, ông giảng dạy ở Trường Đại học Công nghệ trong 7 năm, tập trung giáo dục và nghiên cứu khoa học, là chủ nhiệm của ba đề tại cấp bộ, cấp Đại học Quốc gia, tham gia hai đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước. Ngoài ra, ông ba lần liên tiếp là huấn luyện viên đội tuyển sinh viên Việt Nam tham dự các kỳ thi Lập trình Sinh viên quốc tế ACM-ICPC (ACM International Collegiate Programming Contest), trong đó có đội Chicken dành giải Nhất vòng loại châu Á năm 2007, đội Dragon Coders và The Last Chance tham dự vòng chung kế ACM-ICPC thế giới năm 2008, 2009. Trong giai đoạn này, ông được trao nhiều giải thưởng về công nghệ thông tin, giảng viên và chiến sĩ thi đua giỏi.

Cuối năm 2011, Ban Bí thư Trung ương Đoàn Thanh niên Cộng sản Hồ Chí Minh tiếp nhận Bùi Thế Duy từ Đại học Quốc gia Hà Nội, bổ nhiệm ông làm Phó Giám đốc Học viện Thanh thiếu niên Việt Nam. Tháng 12, ông được bổ nhiệm làm Phó Chủ tịch Hội Liên hiệp Thanh niên Việt Nam, và kiêm nhiệm Chủ tịch Hội đồng huấn luyện Trung ương từ tháng 2 năm 2012, đồng thời vẫn là Phó Giám đốc Học viện Thanh thiếu niên. Tháng 12 năm 2012, ông được bầu làm Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đoàn Thanh niên Cộng sản Hồ Chí Minh khóa X. Ngày 1 tháng 2 năm 2013, ông được bổ nhiệm làm Giám đốc Học viện Thanh thiếu niên Việt Nam nhiệm kỳ 2013 – 2018.[10]

Bộ Khoa học và Công nghệ

Tháng 9 năm 2014, Ban Chấp hành Trung ương Đoàn bàn giao cán bộ cho Bộ Khoa học và Công nghệ, và ngày 26 tháng 9 năm 2014, tại Hội nghị Giao ban tháng 9, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Nguyễn Quân bổ nhiệm Bùi Thế Duy làm Chánh Văn phòng Bộ Khoa học và Công nghệ, vào Ban Cán sự Đảng và là Ủy viên Ban Thường vụ Đảng ủy Bộ Khoa học và Công nghệ.[11] Ngày 12 tháng 4 năm 2018, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc bổ nhiệm ông làm Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ.[12] Tháng 1 năm 2021, ông tham gia Đại hội Đại biểu toàn quốc Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ 13 và được bầu làm Ủy viên dự khuyết Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XIII, nhiệm kỳ 2021 – 2026 vào ngày 30 tháng 1.[13] Ở Bộ Khoa học và Công nghệ, ông phụ trách các lĩnh vực gồm đổi mới sáng tạo, công nghệ cao, hợp tác quốc tế và hội nhập quốc tế về khoa học và công nghệ, kiểm soát thủ tục hành chính, ứng dụng công nghệ thông tin, xây dựng Chính phủ điện tử; chỉ đạo trực tiếp Vụ Công nghệ cao, Vụ Hợp tác quốc tế, Cục Công tác phía Nam, Văn phòng Bộ; chỉ đạo một số đơn vị khác như VnExpress, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Văn phòng Ủy ban Vũ trụ Việt Nam.[14] Ngoài ra, ông cũng kiêm nhiệm vị trí Thành viên Ban Chỉ đạo Cải cách hành chính của Chính phủ Việt Nam,[15] Tổ trưởng Tổ Thông tin Đáp ứng nhanh phòng, chống Covid-19 của Ban Chỉ đạo Quốc gia phòng chống dịch COVID-19.[16]