1970年，他顺利从罗切斯特大学毕业，几年后又从加州大学伯克利分校获得了物理学博士。之后他便留在伯克利进行博士后的研究，很快他就凭借着一些出色的研究成果，在学术界有了一定的名气。

后来，朱棣文离开了伯克利，到了贝尔实验室担任研究员，几年后他凭借研究成绩，顺利当选为贝尔实验室量子电子学研究部主任，不久后他又受邀到斯坦福继续从事研究工作。

正是在这期间，朱棣文取得了巨大的成就，从1987年开始，他用几年的时间完成了用激光冷却和俘获原子的方法的研究。

朱棣文很早就与同事开始了该研究，期间他们遇到了不少的困难，靠着他们不断努力，这个项目终于完成。

此事在学术界引起了巨大轰动，这项技术可让科学家们提高用于空间导航的原子钟的精度，建造可准确测量重力的原子干涉仪，并设计出可用于处理极细尺度电子线路的原子激光器。

1997年，他因这项研究正式获得了诺贝尔物理学奖，成为又一位获得诺奖的华人。这项荣誉奠定了他在学术界的地位，他也没有忘记自己的祖国，获奖的第二年，朱棣文就回到了中国。

从出生之后，这还是他第一次踏上祖国的土地，此时他已经50岁了，可朱棣文还是像孩子一样非常兴奋。这次他回到了苏州太仓老家，看到了家乡的样子，朱棣文十分高兴。

2000年，朱棣文第二次回国探亲，当地对朱棣文一行非常重视，前一年地方经过他同意后，还以他的名字命名了一座小学。此番朱棣文回国，当地决定设计一所朱棣文家族的祖宅，纪念他们。

朱棣文对此也感到非常高兴，他在接受采访时曾说了一番话。

即：“我在美国出生长大，当然是美国人。但我祖籍在中国江苏太仓，我是完完全全的中国人。许多基本的价值观都是中国的。按照科学术语的说法，我身上百分之百的基因是中国的。”

此后，朱棣文经常在中美两国之间奔波，被提名担任能源部长之后，朱棣文也多次出面与中国合作，协商两国一起解决环境变化等问题的事情。

他的出现，让两国在能源领域的合作变得更加密切，他也经常回到国内的高校，向这里的年轻学子们传授经验。

2013年2月，朱棣文辞去了部长一职，相比在政府部门担任要职，他还是更加喜欢留在校园内专心搞研究。

时至今日，朱棣文依旧忙于各项研究中，人们也期待着他能取得更多的成就，随着时代的发展，能源问题成为全世界关注的重点，或许在未来，朱棣文还会在美国政府内发挥更加重要的作用。