Setelah lulus dari Universitas Istanbul, Sancar kembali ke Savur. Meskipun ia ingin pergi ke Amerika Serikat, ia direkomendasikan untuk mencoba menjadi dokter, dan ia bekerja sebagai dokter di wilayah tersebut selama 1,5 tahun.
Ia kemudian memenangkan beasiswa dari TÜBİTAK untuk melanjutkan pendidikan biokimia diUniversitas Johns Hopkins, tetapi kembali ke Savur pada tahun 1973 sebagai dokter setelah menghabiskan 1,5 tahun di sana karena kesulitan sosial dan beradaptasi dengan gaya hidup Amerika. Ia hanya berbicara bahasa Prancis ketika tiba di AS, tetapi belajar bahasa Inggris selama pendidikannya di Johns Hopkins.
Aziz Sancar terpilih menjadi anggotaNational Academy of Sciencespada tahun 2005 menjadi anggota Turki pertama. Ia adalah Profesor Biokimia Sarah Graham Kenan, diUniversity of North Carolina di Chapel Hill. Ia menikah dengan Gwen Boles Sancar, yang lulus pada tahun yang sama dan juga merupakan profesor Biokimia danBiofisikadi Universitas Carolina Utara di Chapel Hill.
Bersama-sama, mereka membangun Carolina Türk Evi, sebuah Pusat Turki permanen yang dekat dengan kampus UNC-CH, yang menyediakan infrastruktur infrastruktur untuk empat peneliti Turki di UNC-CH, layanan tamu jangka pendek untuk cendekiawan tamu Turki, dan pusat untuk mempromosikan pertukaran Turki-Amerika.
Segera setelah dianugerahi Hadiah Nobel, etnisitasnya dibahas di media sosial. Sancar mengatakan ia “terganggu oleh beberapa pertanyaan yang diterimanya,” terutama oleh pertanyaan tentang latar belakang etnisnya. Ketika ditanya apakah ia “seorang Turki atau setengah Arab” oleh BBC, Aziz Sancar menjawab: “Saya memberi tahu mereka bahwa saya tidak berbicara bahasa Arab atau Kurdi dan bahwa saya adalah seorang Turki,” katanya. “Saya seorang Turki, itu saja”.
