Il travaille durant plusieurs années comme expérimentateur, notamment sur le détecteur de particulesJADE(en) de l'accélérateurPETRA(en) au centre de recherche du DESY en Allemagne. Il quitte le DESY en 1984 pour rejoindre le CERN où il travaille sur l'expérience OPAL[1].
En , il est nommé Directeur général du CERN avec pour début de son mandat de cinq ans le et succède ainsi à Robert Aymar[2]. Fabiola Gianotti prend sa succession le .