Sau khi tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật, ông Khuất Việt Hùng bắt đầu công tác giảng dạy tại trường Đại học Giao thông Vận tải. Ông lần lượt là Giảng viên, Viện trưởng Viện Quy hoạch và Quản lý Giao thông Vận tải; Bí thư Chi bộ, Giám đốc Trung tâm Hợp tác quốc tế về đào tạo và nghiên cứu Giao thông Vận tải. Nhiều năm trong lĩnh vực giảng dạy, nghiên cứu kỹ thuật giao thông vận tải cơ sở.[3]

Sau thời gian công tác ở trường Đại học Giao thông Vận tải, ông được điều chuyển tới Bộ Giao thông Vận tải, lần lượt là Phó Vụ trưởng Vụ Vận tải, Bộ Giao thông Vận tải; Bí thư Chi bộ, quyền Vụ trưởng rồi Vụ trưởng Vụ Vận tải, Bộ Giao thông Vận tải.

Ngày 13 tháng 06 năm 2014, theo Quyết định 902/QĐ-TTg, Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng bổ nhiệm ông làm Phó Chủ tịch chuyên trách Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia. Ông công tác trong nhiệm kỳ 2014 - 2019.

Ngày 13 tháng 06 năm 2019, theo Quyết định 697/QĐ-TTg, Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc bổ nhiệm lại ông giữ chức vụ Phó Chủ tịch chuyên trách Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia.

Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia là một cơ quan trực thuộc Chính phủ, phụ trách giúp Thủ tướng Chính phủ chỉ đạo các Bộ, ngành, địa phương thực hiện các chiến lược, đề án quốc gia về bảo đảm trật tự an toàn giao thông.[4] Theo cơ chế hoạt động của Ủy ban, gồm có 03 Phó Chủ tịch, nhiệm vụ của ông Khuất Việt Hùng là công tác chuyên trách, nghiên cứu phương án và giải pháp của Ủy ban.