היא נכחה בחפירות של הארכאולוג המלטזי תמיסטוקלס זאמיט (Themistocles Zammit) ותחת רישומן, התאהבה בתחום הפרהיסטוריה הים-תיכונית.
בשנת 1921 עברה המשפחה לאוקספורד שם מונה אביה לפרופסור בבית הספר לרפואה.
בהזדמנות זו דורותי גארוד נרשמה ללימודי אנתרופולוגיה והייתה לתלמידתו של רוברט רנולף מארט שעורר בה התעניינות בדתיות האדם הקדמון ובתחום האתנוגרפיה ההשוואתית.
פעילותה המדעית בבריטניה, צרפת וגיברלטר.
אחרי שקיבלה תעודה לאנתרופולוגיה מאוניברסיטת אוקספורד, ערכה גארוד מסע מחקר במערות המצוירות שבהרי הפירינאים בדרום צרפת. התלוותה אל הרוזן אנרי דה בגואן (Henri de Bégouën, 1863-1956). בדרך, ביישוב ניו (Niaux) ביקרו גם אצל האב אנרי בריי (Henri Edouard Breuil, 1877-1961) שהיה, כמו בגואן, חוקר ידוע של הפרהיסטוריה.
החל משנת 1922 דורותי גארוד השתלמה במכון לפלאונטולוגיה אנושית בפריז, תחת הדרכתו הקפדנית של אנרי בריי. כאן קישרה יחסי ידידות הדוקים עם פייר טייאר דה שארדן (1881-1955) שחקר באותה עת שלדים קדומים שנמצאו ביבשת האסייתית. תוך כדי ההשתלמויות, נטלה לראשונה חלק באופן פעיל בחפירות, זאת לה קינה (שארנט) תחת הדרכתו של לאון אנרי-מרטן (Léon Henri-Martin), כמו כן בלז איזי-דה טאיאק (Les Eyzies-de-Tayac-Sireuil) באזור דורדון, השתתפה בחפירות המנוהלות על ידי דֶני פרוני (Denis Peyronie, 1869-1954).
בשנים שלאחר מכן עבדה על מחקרה המקיף "התקופה הפלאוליתית העליונה בבריטניה" שבו סקרה לרוחב את כל החפירות והתגליות הארכאולוגיות הקשורות לתקופה הפלאוליתית העליונה בארצה. בין השאר תארה בספר זה את מה שכינתה "התעשייה הפאלרוליתית הקרסווליאנית" (Creswel). מחקר זה הביא לה את התאר הראשון במדעים (B.Sc.) מטעם אוניברסיטת אוקספורד.
בשנים 1925–1927 נשלחה על ידי אנרי בריי לחקור את הממצאים שבסדק מצוק הקרוי "מגדל השד" בגיברלטר וגילתה ב-11 ביוני 1926 חמישה קטעים מגולגולת של ילד ניאנדרטאלי, כלים מאבן צור האופייניים לתרבות המוסטרית, וכמו כן מאובנים של בעלי חיים מאותה תקופה.
היא נתנה לילד הניאנדרטאלי שנמצא אחרי 50,000 שנה, את השם התנ"כי "הבל" (Abel).
עבודתה בארץ ישראל.
גארוד הפכה במהרה אחת החופרות החשובות בראשית המחקר הפרהיסטורי. לאחר שצברה ניסיון רב בעבודתה במערות מהתקופה הפרהיסטורית בצרפת וגיברלטר היא הגיעה לארץ ישראל בינואר 1928 וערכה חפירות במגוון של אתרי מפתח, אשר סייעו לשרטט את הרצף הפרהיסטורי של הלבנט. שיתפה פעולה, בין היתר, עם הפלאונטולוגית דורותאה בייט ועם הארכאולוגים פרנסיס טרוויל-פיטר ות.ד. מק'קאון.
בדרך כלל העסיקה בחפירותיה נשים מבין התושבות הערביות של הכפרים הסמוכים. כאשר רכשה שליטה טובה בערבית המדוברת יצרה עם כמה מהן קשרי עבודה וידידות מצוינים שנמשכו מספר שנים.
בחפירותיה (1928) במערת שוקבא שבצפון נחל נאטוף, מדרום לכפר שוקבא ולא רחוק מרמאללה, הארכאולוגית הבריטית גילתה מאספי כלים אופייניים, חרוזים וקבורות מתרבות ציידים-לקטים ייחודית ולא מוכרת עד אז. גארוד לא סיימה את החפירה בשוקבא מפני שנקראה לחפור את האתר הפרהיסטורי בנחל מערות בכרמל, שנתגלה אז על ידי צ'ארלס למברט. בעקבות התוצאות הראשוניות של חפירות מערת הנחל בנחל מערות, הגדירה גארוד את התרבות שנתגלתה בשוקבא ובמערת הנחל כשלב מעבר, לא ידוע עד אז, בין תרבויות הנוודים הפשוטות של התקופה הפלאוליתית לבין התרבויות החקלאיות של התקופה הנאוליתית, וקראה לה על-שם הוואדי - "התרבות הנטופית". האפיון של התרבות הנאטופית על-פי גארוד מקובל בעיקרו עד היום, כחברה מורכבת של ציידים-לקטים יושבי קבע. תאריכי פחמן 14 מכוילים קובעים את זמנה של התרבות הנטופית לכ-15,000 עד 11,500 שנים לפני זמננו - על סף המהפכה הנאוליתית באזור הסהר הפורה.
באוקטובר-דצמבר 1928 ניהלה דורותי גארוד מסע ארכאולוגי בכורדיסטן העיראקית יחד עם פרנסיס טרוויל-פיטר ואחרים.
אחרי שהתקבלה משנת 1929 כחוקרת במכללת ניונהם בקיימברידג', שבה למדה בעבר, חזרה לארץ ישראל על מנת לבצע חפירות במערות הכרמל (1929-1934).
בחפירות גארוד במערות הכרמל נחפרו באינטנסיביות שלוש מערות סמוכות במוצא נחל מערות אל מישור החוף: מערת הנחל שהוזכרה לעיל, מערת טבון ומערת הגדי. במערת הנחל, בנוסף לחשיפת יישוב נאטופי עשיר והגדרת התרבות הנאטופית בעיקר לפיו, חקרה גארוד גם רצף של שכבות מהתקופה הפלאוליתית העליונה. מערת טבון סיפקה לה את אחד מהרצפים התרבותיים הארוכים והשלמים בעולם - שלוש שכבות מן התקופה הפלאוליתית התחתונה (התרבות הטיאקית, התרבות האשלית, והתרבות האשלו-יברודית), ושלוש שכבות מן התקופה הפלאוליתית התיכונה (כל השלבים של התרבות המוסטרית בלבנט). מחקרים מודרניים אומדים את פרק הזמן המיוצג על ידי הרצף של מערות טבון והנחל בכחצי מיליון שנה לפחות. בשכבות היישוב הפרהיסטוריות העבות בנחל מערות נתגלו גם מאובני אדם חשובים ביותר, כגון שלד של אישה ניאנדרטלית במערת טבון ומקבץ של שלדי אדם מודרני (הומו ספיינס) במערת הגדי. שני טיפוסי האדם נמצאו בשכבות ארכאולוגית דומות תרבותית ומתוארכות לפרק הזמן של בין 130,000 ל-80,000 שנה, אם כי התיארוך של השלד מטבון שנוי במחלוקת עזה.
בשנת 1935, יחד עם הגאולוג אי. יו. גארדנר, ביקרה גארוד באזור גשר בנות יעקב בצפון עמק הירדן, 15 ק"מ מצפון לכנרת ו-3 ק"מ מדרום לעמק החולה. שם, בין ערימות שנוצרו על ידי עבודות הרחבה של אפיק הנהר, גילתה כלים אופייניים לתרבות האשלית, מהקדומות שבתולדות האנושות, מלפני 780,000 שנה. מקום זה מוכר כעת כאתר הארכאולוגי גשר בנות יעקב
גארוד והתרבות הגראווטית.
המושג של "תרבות גראווטית" (Gravettian culture) הונהג אף הוא על ידי המדענית האנגלייה בשנת 1938 והוא מציין שלב תרבותי של התקופה הפלאוליתית המאוחרת מלפני כ-19,000–26,000 שנה. דורותי גארוד שאלה את השם ממחסה הסלע לה גראווט (La Gravette) בבאיאק שבמחוז דורדון בצרפת. שרידים של תרבות זו נמצאו באירופה המערבית והמרכזית, כולל באנגליה.
בשנים שקדמו למלחמת העולם השנייה עוד חפרה דורותי גארוד באתרים ארכאולוגים באנטוליה ובמערת באצ'ו-קירו בבולגריה (1938).
פרופסור-אישה בקיימברידג'.
בשנת 1938, בעד עבודתה "תקופת האבן על הר הכרמל", הוענק לדורותי גארוד התואר דוקטור למדעים של אוניברסיטת אוקספורד.
אחרי שהחל משנת 1934 הייתה מנהלת מחקר לארכאולוגיה ואנתרופולוגיה מכללת ניונהם בקיימברידג', בשנת 1939 מונתה
בתפקיד פרופסור, ראש הקתדרה לארכאולוגיה ע"ש דיזני של אוניברסיטת קיימברידג', מבלי שתהיה ממש "חברת האוניברסיטה".
כך היא הייתה לאישה הראשונה שמונתה פרופסור ב"ממלכת" האוניברסיטאות אוקספורד וקיימברידג' שהייתה שמורה עד אז רק לגברים. כיהנה בתפקיד זה עד שנת 1952.
ותוך כדי כך הניחה את היסודות להוראת הפרהיסטוריה בקיימברידג'.
בשנת 1948 בהתאם לרוח הזמנים החדשה התקבלה גם כ"חברת האוניברסיטה" בעלת זכויות שוות לפרופסורים הגברים. לא הרגישה מאוד נוח במעמדה ההיררכי האוניברסיטאי, במיוחד בתחום התעמתויות האדמיניסטרטיביות, כשהעדיפה מעל לכל לעסוק במחקר ועוד בשטח. ידעה לנהל ביעילות וקפדנות את החפירות הארכאולוגיות ולנתח בבקיאות ושיטתיות את החומר הנחשף. את ארגון הנתונים ופירושם הציגה לאחר מכן בספרים שנותרו קלאסיים בתחום.
מתנדבת בימי מלחמת העולם השנייה.
בימי מלחמת העולם השנייה עבודת המחקר הפרהיסטורי בקיימברידג' נכנסה לקפאון. בין השנים 1942–1945 התנדבה פרופ' גארוד לשירות הצילומים של המודיעין Photographic Intelligence Service,
ביחידה נספחת מורכבת מנשים שנקראה יחידת מדמנהם
Medmenham Air Intelligence Unit בשרות חיל האוויר המלכותי.
הניסיון שהיא קנתה בעבודה זו איפשרה לה להשתכלל בסקירות ארכאולוגיות מהאוויר, מה שנקרא ארכאולוגיה אווירית.
פעילותה המחודשת בצרפת ולבנון.
בשנת 1949 לפי הזמנת ידידתה, החוקרת הצרפתייה סוזן קאסו דה סן מתורן (1900–1975, Suzanne Cassou de Saint Mathurin), דורותי גארוד חזרה לצרפת שם בילתה רוב שאר חייה.
בין השנים 1949–1968 ניהלה שם חפירות באתר רוק -או סורסייה ("מצוק המכשפים" - Roc-aux- Sorciers)שבכפר אנגל-סיר-ל'אנגלן (Angles-sur-l'Anglin) במחוז ויין (Vienne) בחלק המרכזי- מערבי של צרפת. שתי החוקרות גילו שם תחריטים ומדגמים של אמנות פרהיסטורית מהתקופה הפלאוליתית העליונה. למשל, על תקרת מערת טאיבור (Taillebourg), במעלה המקום גילו תחריט עם תמונה של ביזון, ועוד פסלים שנפלו מעל קירות המערה. בשנת 1950 באותו המקום חשפו גם פסל של סוס המפנה ראשו אחורה, חלק מפריזה מהתקופה המגדלנית (Magdalenian culture) המקלט הנקרא אברי בורדואה.(Abri Bourdois).
אחרי יציאתה לגמלאות בשנת 1952 לא קפאה על שמריה והמשיכה בעבודתה האהובה עליה כארכאולוגית.
בשנים 1958–1964 ביצעה חפירות בדרום לבנון, במערת אל-בזז ובעדלון.
בסוף תקופה זו התחילה להרגיש רע וחשה כי אלו תהיינה עבודות השטח האחרונות שלה.
בקיץ 1966 נאלצה להיות מאושפזת ימים ארוכים בבתי חולים בלונדון ובצרפת אחרי שנפלה בגינת ביתה ושברה את צוואר עצם הירך.
דורותי גארוד נפטרה ב-18 בדצמבר 1968, בגיל 76, בבית חולים קתולי בקיימברידג', חדשים אחדים אחרי אירוע מוחי קשה. היא לא הייתה נשואה ולא השאירה אחריה צאצאים.
כתבי היד שלה, שבהתחלה נחשבו אבודים, נמצאו ואוחסנו על ידי ידידתה, סוזן דה סן מתורן, במוזיאון הלאומי לעתיקות שבסן ז'רמן-אן-לאי (Saint-Germain-en-Laye).
בערוב חייה, כשמכר בצרפת טען בפניה ששיחק לה המזל בחיים, היא השיבה: "זה לא היה מזל, אלא אומץ והתמדה".
שמשון משאנץ