Su primer trabajo publicado fue coescrito con el futuro ganador del Premio Nobel, Vincent du Vigneaud.
Utilizando las limitadas herramientas clínicas disponibles en el momento, Plum elaboró directrices para ayudar a determinar cómo tratar mejor a los pacientes en estado de coma, escribió Diagnóstico del estupor y el coma en 1966, junto con su antiguo socio de investigación, el doctor Jerome B. Posner, una obra descrita por el neurólogo Marcus E. Raichle "por su inclusión del estupor y coma entre los temas de consideración importante en neurología".
Junto con Jennett, acuñó el término "estado vegetativo persistente" para describir a los pacientes con daño cerebral grave que se encontraban en estado de coma, y tenían la apariencia de estar conscientes, sin ninguna conciencia detectable.
Plum declaró en 1975 como perito en el caso de Karen Ann Quinlan.
Le sobreviven su segunda esposa, Susan, así como una hija, Carol, y sus dos hijos, Michael y Christopher, de su primer matrimonio con Jean Houston (muerta en 1999).