Sau khi làm xong luận án tiến sĩ khoa học, ông đã làm việc tại Viện vi sinh học thuộc Đại học Dusseldorf rồi sau đó chuyển qua bệnh viện ở Philadelphia ở Hoa Kỳ.

Từ năm 1977 đến năm 1983, ông là giáo sư thực thụ và giảng dạy tại Đại học Freiburg, Đức. Từ năm 1983 đến khi về hưu, ông cho xây dựng và làm giám đốc Trung tâm nghiên cứu ung thư Deutschen Krebsforchungszentrum ở Heidelberg. Hiện nay đây là một trong những trung tâm nghiên cứu ung thư nổi tiếng nhất thế giới. Harald zur Hausen đã nhận được nhiều giải thưởng quốc tế quan trọng khác như giải Robert-Koch (1975), Paul-Ehrlich và Ludwig-Darmstaedter (1994), giải Ernst-Jung-Preis (1996). Năm 1999, ông nhận được giải Charles Rodolphe Brupbacher về nghiên cứu ung thư của chính phủ Thụy Sĩ, giải thưởng Raymond Bourgine năm 2006. Ông cũng đã viết sách Nhiễm sắc thể và lòng tin: một nhà tù vô hình.