Selain itu, Montagnier adalah asisten di fakultas sains Paris serta mengajar fisiologi di Sorbonne. Pada 1960, dia menerima gelar kedokterannya.
Montagnier melanjutkan profesinya sebagai peneliti di Center National de la Recherce Scientifique. Kemudian pada 1972, dia bergabung dengan Institut Pasteur.
Montagnier serta temannya menerbitkan artikel 'Isolation of a T-Lymphotropic Retrovirus from a Patient at Risk Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS)'.
Artikel yang terbit pada Mei 1983 tersebut ditulis berdasar penelitian yang mengidentifikasi retrovirus penyebab AIDS.
Pada saat bersamaan, Robert C Gallo dari National Cancer Institute di Bethesda juga mengumumkan penyebab AIDS ditemukan dalam keluarga virus limfotropik sel T manusia yang disebut Gallo sebagai HTLV III.
Montagnier dan Gallo pun saling menggugat hingga keduanya menyelesaikan dengan mediasi panjang. Pada 1987, pemerintah Amerika Serikat dan Prancis menyatakan keduanya sebagai penemu bersama. Namun secara umum, Montagnier diakui sebagai orang yang pertama kali mengidentifikasi virus tersebut.
Pada Februari 2022, ilmuwan penemu virus HIV itu meninggal dunia pada usia 89 tahun.