Vào năm 1967, Ritchie bắt đầu làm việc tại phòng thí nghiệm khoa học máy tính Bell Labs, và vào năm 1968 ông bảo vệ luận án Tiến sĩ về "Cấu trúc chương trình và độ phức tạp tính toán" tại đại học Harvard dưới sự hướng dẫn của Patrick C. Fischer. Tuy vậy, Ritchie chưa bao giờ nhận văn bằng Tiến sĩ một cách chính thức.

Ritchie được biết đến nhiều nhất như là người tạo ra ngôn ngữ lập trình C, người then chốt trong việc phát triển hệ điều hành Unix, đồng tác giả quyển sách "Ngôn ngữ lập trình C - The C Programming Language", Ritchie và Ken Thompson là hai người có đóng góp to lớn nhất đối với việc giúp cho Unix có khả năng ứng dụng trên nhiều nền tảng và hệ máy.

Ngôn ngữ C được sử dụng một cách rộng rãi trong nhiều ứng dụng, hệ điều hành, và hệ thống nhúng và được xem là ngôn ngữ lập trình hiện đại có tầm ảnh hưởng lớn nhất đối với nhiều ngôn ngữ lập trình sau này.