Pietro De Camilli ha iniziato la sua carriera di ricerca a Milano (Dipartimento di Farmacologia), occupandosi di esocitosi regolata e dei suoi meccanismi e sviluppando tecnologie ultrastrutturali. Fin da studente (Medicina, Laurea nel ‘72) egli aveva sviluppato un interesse particolare per la struttura del sistema nervoso centrale e per le connessioni sinaptiche. Queste competenze gli furono poi utili soprattutto quando, trasferitosi in qualità di post-doc nel laboratorio di Paul Greengard alla Yale University (78-79), cominciò ad occuparsi della specificità molecolare dei compartimenti pre- e post-sinaptico e del ruolo della fosfoproteina presinaptica maggioritaria, la sinapsina I. Dopo un anno a Yale Pietro fu nominato Assistant Professor, nel laboratorio di George Palade, dove continuò a collaborare a studi sulla regolazione della liberazione di neurotrasmettitori oggi da molti considerati come pionieristici.
    Dopo un periodo a Milano in cui stabilì rapporti molto fecondi e contribuì a sviluppare la personalità scientifica di giovani colleghi, Pietro tornò negli USA, dapprima ancora con Greengard a New York (Rockefeller University) e poi di nuovo alla Yale con un proprio laboratorio come Associate Professor (1988) e, dal 1992, come Full Professor e Investigator di un Howard Hughes Medical Institute.
    Collaborando con ricercatori di formazione biochimica, come Tom Sudhof e Reinhard Jahn, Pietro introdusse un’impronta cellulare originale negli studi che hanno identificato e caratterizzato il sistema di liberazione di neurotrasmettitori basato sulla fusione esocitica delle vescicole sinaptiche. Più recentemente egli ha cominciato ad interessarsi del processo di endocitosi (o recycling) delle vescicole che segue e si mantiene in equilibrio con l’esocitosi, raggiungendo nel campo una riconosciuta posizione leader.
    Dal 1997 Pietro dirige il Dipartimento di Biologia Cellulare della Yale University. I suoi rapporti con l’Italia rimangono molto intensi. Tra l’altro egli fa parte del Comitato Telethon, contribuendo a mantenere l’alto livello di originalità e di eccellenza scientifica della Fondazione.