1853年から1860年にかけて、BillrothはベルリンのシャリテにあるBernhard von Langenbeckの外科医院の助手を務めました。 1860年、BillrothはベルリンのCharitéにあるBernhard von Langenbeckの外科医院で助手をしていた。 1860年、ビロースはチューリッヒ大学から臨床外科学の教授になるというオファーを受け、チューリッヒの外科病院と診療所の責任者となった。 彼のスイスでのキャリアは、最初の学期にはわずか10人の学生しかおらず、彼自身、個人の診療所からの収入では朝のコーヒーを飲むのにも足りないと語っていたほどだった。 しかし、彼の評判はすぐに高まった。Billrothの人柄は伝染しやすく、学生や外科の研修生を惹きつけたのである。 Billrothは学生に愛され、学部や大学院の教師としても有能だった。
チューリッヒにいた頃、ビルロートは古典的な教科書Die allgemeine chirurgische Pathologie und Therapie (General Surgical Pathology and Therapy) (1863)を出版しました。
Billrothは1867年、Franz Schuhの後任としてウィーン大学の外科学教授に就任し、ウィーン総合病院の第2外科医院の院長として外科手術を行っていました。 彼はチューリッヒで名声の基礎を築いたが、外科界で大きな力を持つようになったのは、より大きくて目立った劇場のあるウィーンであった。 1875年に行ったユダヤ人医学生の流入に抗議するスピーチは、ウィーンの政治的反ユダヤ主義発展の最初の出来事の一つとして数えられています。
普仏戦争中、ビロースはマンハイムとヴァイセンブルクの軍病院で優れた仕事をし、戦場での様々な悲惨な負傷を積極的かつ野心的な手術で治療しました。 戦争の悲惨さを目の当たりにした彼は、その後も熱心に平和を唱え続けた。 1891年12月3日には、戦争中の負傷者のケアについて演説し、大きな反響を呼び、オーストリアの立法院では負傷者に十分な手当をするために多額の予算が計上されることになった。 創傷熱に関する論文Untersuchungen über die Vegetationsformen von Coccobacteria septica（1874年、「敗血症コッコバクテリアの植物形態に関する調査」）では、原因は細菌であると結論づけており、ビルロスはいち早く外科診療に防腐剤を使用し、創傷熱に悩まされる外科患者の数は大幅に減少しました。
セリグマンが描いた1890年頃の「白衣」をいち早く採用したビルロートは、それまで手の届かなかった臓器を改造したり、摘出したりする先駆的な分野である外科手術に目を向けていきます。
1890年頃にセリグマンが描いた「白衣」をいち早く採用したビルロスは、1872年に世界で初めて食道の一部を切除し、残りの部分を結合する「食道切除術」を行ったほか、1873年には世界で初めての外科手術を行っています。 1873年には、癌になった喉頭を完全に切除する初の喉頭切除術を行った。 また、直腸癌を切除した最初の外科医であり、1876年までに33件の手術を行った。 1881年には、腸の手術をほとんど当たり前のように行った。 しかし、彼の最も有名な業績は、紛れもなく、胃癌に対する胃切除術を初めて成功させたことである。 1881年1月29日、Billrothは多くの不運な試みの後、Therese Hellerの前立腺癌の切除を初めて成功させた。Therese Hellerは約4ヶ月間生きていたが、肝転移により死亡した。
ビロスの文学活動は幅広く、彼が著者となって出版された本や論文の総数は約140冊にものぼります。 フランツ・フォン・ピタと共同で『Textbook of General and Special Surgery』（1882年）を出版した。
ビルロスは、その旺盛な知的好奇心を多くの優秀な弟子たちに伝え、「ビルロス・スクール」と呼ばれる弟子たちを生み出しました。
ビルロスは、研究、教育、管理、看護など、あらゆる面で彼の厳しい目から逃れることはできませんでした。 彼はそれぞれの分野で価値ある発言をしただけでなく、彼のアイデアが具体的な現実になるようにしたのである。
ビルロスは、外科学における最初の近代的な学説の確立に貢献しました。
ビルロスは、外科学における最初の近代的な考え方を確立することに貢献しました。彼は外科医の訓練について急進的な考えを持っており、医学課程を修了した後、長期間の外科実習を行うことを提唱しました。 これに続いて、外科部門で2～3年の助手職に就き、外科学の文献を研究し、高度な実践的技術を習得するというものです。 彼の弟子には、アレキサンダー・フォン・ウィニヴェルター、ヤン・ミクリッチ・ラデッキ、ジョン・B・マーフィーなどの著名人がいた。 ウィリアム・ハルステッドの先駆的な外科研修プログラムは、ビルロスの独自の外科教育方法に大きな影響を受けています。