Tras completar su doctorado, realizó su investigación posdoctoral en la Universidad de Chicago durante un año, tras lo cual se trasladó a la Universidad Rutgers en 1989 con Dan Friedan y Steve Shenker para ayudar a iniciar el New High Energy Theory Center (NHETC).

En 1997-1998 ocupó una plaza permanente en el Institut des Hautes Études Scientifiques, tras lo que regresó a Rutgers, donde en 2000 se convirtió en director del NHETC.

Estuvo en el equipo liderado por Gerald J. Sussman que construyó el Digital Orrery, una computadora expresamente construida para cálculos en mecánica celeste, y mantiene un interés activo en ciencias de la computación.

Douglas recibió en 2000 el Premio Sackler en física teórica, ocupó una cátedra visitante en el Institut des Hautes Études Scientifiques y ha sido académico visitante en Caltech y Emisario Matemático del Instituto Clay de Matemáticas.

En 2012, se convirtió en fellow de la American Mathematical Society.