В 1925 году после проведения целого цикла экспериментов выявила эффект, впоследствии вошедший в науку под ее именем — эффект Зейгарник. В 1927 году защитила диплом на основе этого своего открытия и в 1931 году вернулась в СССР, где стала ближайшей сотрудницей выдающегося психолога Льва Семеновича Выготского. Работала в психоневрологической клинике Института экспериментальной медицины а с 1934 года работала в НИИ психиатрии Минздрава СССР.
Во время Великой Отечественной войны работала в Чебаркуле под Челябинском, где под руководством основателя нейропсихологии Александра Лурия принимала деятельное участие в восстановлении психического здоровья тяжело раненных бойцов в госпитале. После войны, вплоть до 1967 года возглавляла лабораторию психологии в НИИ психиатрии Минздрава СССР. Читала курс лекций в МГУ имени Ломоносова. А с 1967 года уже полностью перешла на преподавательскую работу на недавно открывшийся психологический факультет МГУ.
Б.В.Зейгарник является одним из создателей факультета психологии МГУ и лаборатории психологии в НИИ психиатрии Минздрава, основатель экспериментальной патопсихологии. Б.В.Зейгарник написала девять монографий, причем большинство из них единолично. В 1983 году Американская психологическая ассоциация присудила ей почетную Международную премию имени Курта Левина.
Эффект Зейгарник — это психологический эффект, который заключается в том, что человек лучше запоминает прерванные действия, чем завершённые. Б.В.Зейгарник изучала эту выявленную закономерность в рамках нарушений мотивационного компонента памяти. Исследования в этой области были темой её дипломной работы. И впоследствии это эффект был связан с её именем.
Феномен воспроизведения незавершённых действий также исследовался и ее учителем - Куртом Левиным. В соответствиии с его теорией поля, доступ к следам памяти облегчается при сохранении напряжённости, которая возникает в начале действия и не разряжается полностью при неполном его завершении. В экспериментах Курта Левина творческую деятельность детей прерывали и предлагали им другое занятие. Было установлено, что в случае нереализованности остатка потенциала, дети при первой возможности стремились завершить неоконченное дело. В среднем статистика показала, что незавершённые действия у здоровых участников экспериментов вспоминались на 90 % лучше, чем завершённые.