Leakey, 1930-1934 yılları arasında Devon'daki Hembury'de Dorothy Liddell'in yanında arkeoloji stajı yaptı ve aynı zamanda onun için illüstrasyonlar yaptı. 1934 yılında Swanscombe'da yapılan bir kazıya katıldı ve burada o zamanlar Britanya'da bilinen en büyük fil azı dişini keşfetti, ancak tanımlamak için yardıma ihtiyacı vardı. p47
Olduvai
Kuzey Tanzanya'nın Serengeti düzlüklerindeki Olduvai Gorge'da geçirilen 1935-1959 yılları arasında, ilkel taş kesme aletlerinden çok amaçlı el baltalarına kadar birçok taş alet bulunmuştur. Bu buluntular, 100.000 ila iki milyon yıl öncesine kadar uzanan Taş Devri kültürlerine aitti.
Leakey'ler Ekim 1948'de Rusinga Adası'nda bir Proconsul africanus kafatası ortaya çıkardılar.
1960 yılında, hafta sonları dışında müzeden ayrılamayan Louis, Mary'yi Olduvai'deki kazıların yöneticisi olarak atadı. Louis'den faydalandığını düşündüğü Kikuyu yerine Kamba kabilesi üyelerinden oluşan bir ekip getirdi. İlki, Muteva Musomba, çocuklarının midillilerini alıkoymuştu. Diğerlerinin yanı sıra Kamoya Kimeu'yu da işe aldı. Mary, Jonathan'ın yönetiminde Kamp 5'i kurdu. 19 yaşındaydı. O andan itibaren kendi personeli ve ortakları oldu.
Mary sabahın erken saatlerinden itibaren eski giysiler içinde, zincirleme sigara içerek ve Dalmaçyalı köpeği ile birlikte araziyi toplayıp eliyordu. O ve Louis telsizle haberleşirlerdi. Hafta sonları Olduvai ile Nairobi arasındaki 357 mili yüksek hızda durmadan sürüyordu. Ergenlik çağındaki çocukları Richard ve Philip, tatillerde ve tatillerde şantiyedeydi.
Louis'den sonra
Mary'nin kocası öldükten sonra Olduvai ve Laetoli'deki çalışmalarına devam etti. Burada, Laetoli bölgesinde, 3,75 milyon yıldan daha eski Hominin fosillerini keşfetti. Ayrıca on beş yeni hayvan türü ve bir yeni cins keşfetti.
1976'dan 1981'e kadar Leakey ve ekibi, yaklaşık 3,6 milyon yıl önce volkanik küller içinde kalan Laetoli hominid ayak izini ortaya çıkarmak için çalıştı. Bu keşfi takip eden yıllar Olduvai ve Laetoli'deki araştırmalarla, keşifleri takip eden çalışmalarla ve yayınların hazırlanmasıyla geçti.