En 1968 se incorpora a la facultad de Medicina de San Francisco, donde continúa trabajando junto a Harold Elliot Varmus.
[1] Con sus hallazgos se pudo comprender la producción de tumores malignos a partir de cambios que se producen en genes normales de una célula, que no solo son producidos por virus , sino que también pueden ser producidos por radiaciones, sustancias químicas, etc. Bishop y Varmus fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1989.
Durante su mandato, dio a conocer el primer plan estratégico integral para todo el campus para promover la diversidad y fomentar un entorno de trabajo de apoyo.
Durante este tiempo, UCSF también adoptó una nueva misión: promover la salud en todo el mundo ™.
Gran parte de este trabajo se llevó a cabo junto con Harold Varmus en una asociación científica notablemente larga.