După absolvire, Anderson a acceptat un loc de muncă la Bell Telephone Laboratories (acum parte a Lucent Technologies), în Murray Hill, New Jersey, unde sa alaturat o echipa de fizicieni teoretice de renume. În anul universitar 1953-1954, Anderson a luat un concediu sabatic pentru a preda la Universitatea din Tokyo, ca bursier Fulbright in fizica. În timp ce participa la o conferință de la Kyoto în 1953, Anderson sa întâlnit fizician britanic Nevill Mott. În 1961, Anderson a petrecut un an la Cambridge ca un profesor invitat. Începând din 1967, Anderson a aranjat un program care ia permis să-și petreacă o jumătate de an de lucru de la Laboratorul Cavendish și cealaltă jumătate a anului de lucru la Bell Labs. În 1975, Anderson înlocuiește postul său Cambridge pentru un profesor cu jumătate de normă la Universitatea Princeton. Dupa ce sa retras de la Bell Labs în 1984, Anderson a acceptat un post de profesor de fizica full-time la Princeton.
De la sfârșitul lui 1980. Anderson a fost studiat supraconductori la temperaturi ridicate. Supraconductibilitate apare atunci când un material permite de energie electrică să circule liber, fără rezistență, de obicei, în cazul în care temperatura este aproape de zero absolut. Dar în 1987, oamenii de stiinta au descoperit materiale care au devenit supraconductori la mare temperatură (de exemplu, -240 ° F) Asta este, temperaturi cu mult peste zero absolut (-459.67 ° F). Fizicienii au fost în imposibilitatea de a oferi o explicație pentru acest fenomen la temperaturi ridicate. Anderson crede ca este pe cale de a învăța răspunsul, dar el recunoaște că poate fi ceva timp înainte de a reușește. Ideile sale nu au fost fără controverse, cu toate acestea, și alți oameni de știință au criticat abordarea sa.
Anderson a fost activ într-un număr de cauze politice, inclusiv cei care se opun implicării americane în Vietnam, precum și a celor față de rachete sistem de apărare cunoscut sub numele de Inițiativa de Apărare Strategică, sau "Star Wars." El a fost un susținător entuziast al Institutului Santa Fe, un non-profit centru, de cercetare multidisciplinara, fondată în 1984.
În 1947, Anderson căsătorit Joyce Gothwaite. Anderson continua sa predea la Princeton.