1958年，他离开了曼尼托巴，进入普林斯顿大学学习，在那里获得博士学位，导师是罗伯特·H·迪克；之后，他的整个职业生涯都留在了普林斯顿。
学术贡献.皮布尔斯对大爆炸模型做出了许多重要贡献。在乔治·伽莫夫, 拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼预测微波背景辐射近二十年之后，他与罗伯特·迪克等人解释了宇宙微波背景辐射是大爆炸的印记。除了在大爆炸核合成，暗物质和暗能量等领域做出重大贡献，他还是1970年代宇宙结构形成理论的研究先驱。皮布尔斯做了大量工作使得物理宇宙学成为严肃的、定量的物理学