Audoin-Rouzeau har arbeidet ved det franske nasjonalsenter for vitenskapelig forskning (Centre national de la recherche scientifique, CNRS) siden 1988. Senere begynte hun ved Institut Pasteur som middelalderarkeolog spesialisert på eukaryoter. Hun har fullført et forskningsprosjekt om epidemiologien til svartedauden og byllepest. Resultatet av prosjektet ble («Pestens veier», 2003).