Năm 1946, Joan Sutherland lần đầu tiên xuất hiện trên sân khấu với tư cách là thành viên trong dàn hợp xướng. Giọng hát vang to khác thường của Sutherland luôn nổi trội hơn so với cách thành viên khác, bà được mọi người khuyến khích phát triển sự nghiệp solo. Một năm sau, Sutherland được mời tham gia hát chính trong vở Dido của Purcell và sau đó là một số buổi hoà nhạc thính phòng nhỏ. Năm 1951, Sutherland lại nhận được xuất diễn chính trong vở Judith của Eugene Goossens.

Tự tin với những thành công nhỏ vừa đạt được, ngay trong năm ấy Sutherland mạnh dạn tham gia cuộc thi thanh nhạc nổi tiếng nhất của Australia, Sun Aria Competition. Giọng hát mezzo đẹp đẽ của cô gái trẻ bẽn lẽn, cao lớn đã chinh phục được những vị giám khảo khó tính, Sutherland lại tiếp tục nhận được phần thưởng là học bổng hai năm tại trường Âm nhạc hoàng gia Royal Covent Garden, London, Anh. Sutherland học tập dưới sự hướng dẫn của giảng viên kì cựu Clive Carey, ông muốn phát triển giọng hát mezzo của Sutherland thành một soprano kịch tính chuyên thể hiện Wagner. Thần tượng là Kirsten Flagstad, Sutherland đã ao ước một lần được đóng Brunhilde hay Isolde trên sân khấu.

Sutherland được học nhiều hơn về diễn xuất, và tham gia một số vai phụ tại Royal Covent Garden (RCG). Những vai diễn đầu tiên trên sân khấu opera chuyên nghiệp của Sutherland chỉ là những vai rất nhỏ như Tì nữ thứ nhất của Nữ hoàng đêm tối (Die Zauberflöte - Mozart), Nữ tư tế tối cao (Aida - Verdi), Colottilde (Norma - Bellini). Bà cũng bắt đầu thử sức ở một số vai kịch tính nhẹ như Helmwige trong Die Walküre (Wagner) và Overseer trong Elektra (R. Strauss). Thời gian học tập và làm việc taị RCG, Sutherland gặp lại pianist trẻ tuổi Richard Bonynge - người từng nhiều lần đệm đàn cho bà trong các buổi hoà nhạc trước đây tại quê hương. Richard nhận được một học bổng về chỉ huy cũng tại RCG, ông tỏ ra là người đặc biệt quan tâm về opera bel canto và nhiều vở opera bị lãng quên của Handel. Năm 1954, Joan Sutherland kết hôn với Richard Bonynge, hai người có với nhau một đứa con trai. Cuộc hôn nhân với Richard có những thay đổi không nhỏ trong con đường sự nghiệp ca hát của Sutherland. Với kiến thức sâu sắc về thanh nhạc, Richard quả quyết giọng hát của Sutherland là coloratura chứ không phải là dramatic. Ông đã khuyên bảo Sutherland chuyển sang nghiên cứu, luyện tập những vai coloratura trong opera bel canto và opera thời kì baroque (đặc biệt là những tác phẩm của Handel). Dưới sự hướng dẫn khoa học, tận tuỵ của Richard cùng với sự rèn luyện chăm chỉ, Sutherland dần mở rộng âm vực và kĩ thuật hát. Giờ đây, Sutherland có thể dễ dàng hát đến những note d3, e3, cùng với những kĩ xảo phức tạp của opera belcanto. Sutherland đã bắt đầu biểu diễn một số vai màu sắc tại Royal Covent Garden như Emilia di Liverpool  (Donizetti), Alcina (Handel).

Ngày 17 tháng 2 năm 1959, dưới đũa chỉ huy của nhạc trưởng Tulio Sarafin, cùng với bàn tay dàn dựng phù thuỷ của đạo diễn nổi tiếng Franco Zeffirelli, Joan Sutherland đã đốt cháy nhà hát danh tiếng RCG bằng những tràng vỗ tay không ngớt với vai diễn huyền thoại Lucia – sau nay đã trở thành huyền thoại trong vở Lucia di Lammemoor (Donzetti). Một giọng nữ cao màu sắc kịch tính thức sự với kĩ thuật hoàn hảo và âm sắc đẹp lạ kì đã cuốn hút toàn bộ khán giả trong nhà hát RCG. Joan Sutherland đã tự xây một tượng đài khổng lồ với Lucia. Vai diễn này không chỉ là vai diễn đinh của Joan với hàng trăm buổi biểu diễn ở khắp các nhà hát danh tiếng, mà còn là một cột mốc lớn trong sự nghiệp Joan Sutherland.

Năm 1960, chỉ vài tháng sau buổi diễn Lucia đáng nhớ, Sutherland được mời cộng tác với Decca thu âm đĩa nhạc “The art of Prima Donna”, album với những trích đoạn nổi tiếng viết cho giọng nữ cao màu sắc. Với cách thể hiện chau truốt, cẩn trọng, trung thành với phong cách truyền thống, Sutherland đã gợi lại thời kì hoàng kim của những Grisi, Malbiran - những prima donna nổi tiếng từ thế kỉ 19. Album được coi như một chuẩn mực đối với những giọng nữ cao màu sắc thế hệ sau và cũng là một trong những album best-seller mọi thời đại của Decca.

Cùng năm đó, Sutherland lại có một buổI biểu diễn thành công khác. Alcina – Handel – vai diễn debut trên đất Ý của Sutherland đã thực sự gây ấn tượng mạnh nhà hát La Fenice, nhà hát từng xưng tụng Maria Callas là La Divina. Những khán giả khó tính của La Fenice đã đặt cho Sutherland biệt hiệu La Stupenda (tuyệt diệu) thể hiện sự ngưỡng mộ của họ với tài năng cũng như giọng hát tuyệt vời của bà.

Với Lucia, Sutherland được đón chào ở khắp các nhà hát danh tiếng trên thế giới, từ Paris, đến La Scala hay Metropolitan. Một số người tỏ ra không hài lòng ở phong cách nhả chữ không rõ ràng cũng như lối diễn xuất hơi cứng nhắc kiểu châu Âu, nhưng không ai phủ nhận được kĩ thuật hoàn hảo cũng như âm sắc đẹp tự nhiên của Sutherland. Nhờ danh tiếng từ những buổi biểu diễn trước đó, Sutherland được dip cộng tác với nhiều nhạc trưởng nổi danh như Otto Klemperer, John Barbirolli, Vittorio Gui, Erich Kleiber, John Pritchard, Raymond Leppard, Nello Santi, Antonino Votto và rất nhiều ngôi sao opera như:Franco Corelli, Giulietta Simonato, Nicolai Ghiaurov, Fiorenza Cossotto… Hầu như tất cả họ đều ca ngợi tính tình giản dị, tài năng thiên phú, nhạc cảm xuất sắc cũng như những hiểu biết sâu sắc về nhân vật và trên hết là một phong cách làm việc hết sức chuyên nghiệp, điều mà không nhiều ngôi sao opera đương thời có được.Vị trí của Joan Sutherland trong giới biểu diễn opera hoàn toàn được khẳng định, không ai nghi ngờ ngôi vị đứng đầu của Sutherland ở những vai coloratura soprano (giống như Birgit Nilsson với những vai dramatic của Wagner và R. Strauss) trong suốt thập niên 60.Từ năm 1963, Joan Sutherland gần như ngừng cộng tác với những nhạc trưởng khác mà chỉ thu âm và biểu diễn dưới đũa chỉ huy của chồng - nhạc trưởng Richard Bonynge. Là người hiểu biết rõ nhất về tính cách cũng như sở trường, sở đoản của Sutherland, Richard đã xây dựng danh mục biểu diễn cho vợ chủ yếu tập trung vào những vai coloratura đặc biệt là opera baroque và opera belcanto như Elvira (I Puritani - Bellini), Norma (Belini), Amina (La Sonnambula - Bellini), Beatrica di Tenda (Bellini), Violetta (La Traviata - Verdi), Lucia (Lucia di Lammermoor), Cleopatra (Julius Cesare -Handel), Alcina (Handel),  Euridice  (Haydn)…  Ngày 3 tháng 3 năm 1970, Sutherland lại làm nên một buổi biểu diễn lịch sử với Norma tại nhà hát Metropolitan, sau gần 15 năm vai diễn huyền thoại này được đóng dấu bởi Maria Callas. Đêm diễn này cũng là buổi debut của mezzo- soprano Marilyn Horne - người sau này cũng trở thành một trong những bạn diễn thân thiết nhất của Sutherland. Hầu như tất cả khán giả và những nhà phê bình đều ca ngợi kĩ thuật hát hoàn hảo cũng như khả năng thể hiện xuất thần của Sutherland. Norma là một vai khó và rất ít người vừa có thể diễn xuất vừa thể hiện những đoạn nhạc đòi hỏi kĩ thuật phức tạp của vai diễn, Sutherland không chỉ thể hiện xuất sắc Norma, bà thậm chí còn tự thêm vào nhiều đoạn biến tấu hoa mĩ một cách tinh tế, độc đáo. Sutherland cũng thú nhận đây là một trong những vai diễn yêu thích nhất của bà. Với Norma, Horne và Sutherland lại có một biệt danh mới Druid Two (Hai nữ tu sĩ), và đoạn duet giữa Adalgisa và Norma “Mira o Norma” trong màn hai của Norma trở thành một trong những tiết mục không thể thiếu trong nhiều buổi hoà nhạc chung sau này của hai người.Năm 1976, Joan Sutherland cùng với Richard Bonynge quyết định dựng lại một vở opera ít được biết đến của Massenet –Esclarmonde tại nhà hát Metropolitan. Esclarmonde là một vai đòi hỏi kĩ thuật cao về thanh nhạc, với tầm cữ âm rất cao, Massenet viết tặng riêng cho Sybil Sanderson – coloratura soprano người Mỹ nổi tiếng với âm vực 3 quãng 8, tuy nhiên sau này đã rất nhiều soprano từ chối nhận vai diễn quá khó này. Sutherland nghiên cứu vai diễn rất cẩn thận và kĩ lưỡng, và không ngoài dự đoán, Esclamonde lại mang lại một chiến công mới cho Sutherland. Ngoài 50 tuổi, Sutherland vẫn giữ được những note e3 chắc nịch, sáng chói, với những chùm note hoa mĩ đẹp long lanh, và đặc biệt là kĩ thuật trills (rung láy) đỉnh cao, Esclarmonde ưu ái nhận được nhiều lời khen ngợi từ các nhà phê bình và sự hoan hô nồng nhiệt của khán giả. Vở opera sau dó cũng được thu âm và được đánh giá là bản thu âm Esclarmonde hay nhất mọi thời đại. Cùng Esclamonde, Sutherland cũng thu âm thành công hàng loạt tác phẩm khác trong thời kì này như Lakme - Delibes, Adriana Lecouvreur - Cilea, Norma - Bellini, Les Contes d'Hoffman - Offenbach (hát cả bốn vai nữ chính), Lucrezia Borgia - Donizetti...

Mặc dù có giọng hát dày, khoẻ, vang lớn, Sutherland rất ít khi biểu diễn những vai kịch tính, bà chỉ duy nhất một lần thu âm Turandot - Puccini (1972) và biểu diễn một số trích đoạn nhỏ các vai spinto và kích tính (Tosca, Isolde...). Việc giữ gìn cẩn thận giọng hát, khiến Sutherland có một sự nghiệp dài hiếm có trong giới opera, đến năm ngoài 60 tuổi, bà vẫn giữ được phong độ tốt về kĩ thuật cũng như vẻ đẹp về giọng hát. Không ít những buổi biểu diễn ấn tượng, những bản thu tuyệt vời nổi tiếng được thực hiện trong thời kì này, đặc biệt tại nhà hát Opera Sydney - thành phố quê hương bà.

Năm 1990, Joan Sutherland quyết định từ giã sân khấu opera bằng một buổi biểu diễn đặc biệt tại Royal Covent Garden – nhà hát gắn liền với tên tuổi và sự nghiệp của Sutherland. Bà cùng với Marilyn Horne và Luciano Pavarotti xuất hiện trong vai trò những khách mời đặc biệt biểu diễn ở màn 2 vở operatta Die Fledermaus - J. Strauss. Sutherland thể hiện ca khúc cuối cùng “Home Sweet home” (H.Bishop) - một trong những tiết mục được yêu thích nhất của Sutherland trong các buổi diễn recital nhỏ.

Khi đã về hưu, Sutherland là thành viên thường trực của hội đồng giám khảo của cuộc thi thanh nhạc danh tiếng: “BBC Cardiff Singer of the World”, và nhiều cuộc thi thanh nhạc khác. Bà cùng với Marilyn Horne cũng tham gia giảng dạy các khoá học Master class tại nhiều nhạc viện và trường nghệ thuật nổi tiếng trên khắp thế giới.