Samen met Robert Kahn ontwikkelde Cerf in opdracht van het ministerie van Defensie het TCP-IP protocol, het netwerkprotocol waardoor verschillende netwerken samen één groot netwerk, of internetwork, kunnen vormen. Het TCP-IP protocol zoals Cerf en Kahn toen ontwikkelde, vormt nog steeds de basis voor het internet. Vanwege deze uitvinding wordt Vint Cerf nog steeds gezien als één van de 'vaders van het internet', al ziet Cerf dat zelf anders. " Het was Tim Berners Lee die het internet voor het grote publiek beschikbaar heeft gemaakt."
In 1982 stapte Cerf over naar MCI, waar hij aan de basis stond voor de eerste commerciële e-maildienst op internet, MCI mail.
Vint Cerf richtte in 1992 ISOC op, de Internet Society, een organisatie die zich richt op het bevorderen van internetgebruik, en het bevorderen van de sociale en maatschappelijke functies van het internet. Daarnaast is Vint Cerf momenteel voorzitter van de ICANN, de Internet Corporation for Assigned Names and Numbers.
In 2005 kondigde Google aan dat vint Cerf voortaan voor het bedrijf zou gaan werken als Chief Internet Evangelist. Cerf houdt zich binnen Google bezig met het bedenken van nieuwe toepassingen voor het internet. Ook houdt Cerf zich bij Google bezig met het ontwikkelen van een interplanetair internet, bedoelt om ruimtevaartuigen snel met elkaar te kunnen laten communiceren.