Al ruim veertig jaar houdt Bessel van der Kolk zich bezig met het bestuderen en behandelen van trauma. Zo was hij een van de eerste psychiaters die zich verdiepte in posttraumatische stressstoornis (PTSS), een diagnose die komt uit de studie naar uit oorlog teruggekeerde veteranen. Van der Kolk heeft tal van hen behandeld, van de veteranen die deelnamen aan de Vietnamoorlog, tot zij die dienden in Irak en Afghanistan.
Van der Kolk maakte diverse grote ontwikkelingen in de psychiatrie uit de eerste hand mee, zoals de opkomst van prozac. Hij was zelfs een van de eersten die onderzoek deed naar de effecten van dit inmiddels zeer bekende antidepressivum. Later in zijn loopbaan onderzocht hij de werking van nieuwe behandelmethodes zoals EMDR, neurofeedback en psychodrama.
In 2014 bundelde Van der Kolk een deel van zijn kennis in de internationale bestseller The Body Keeps the Score (in het Nederlands vertaald als Traumasporen). Daarin zet hij uiteen hoe ons brein weliswaar trauma kan verdringen, maar ons lichaam nooit liegt. Trauma laat diepe sporen achter en die kunnen in verschillende - soms enorm heftige - lichamelijke reacties naar boven komen. Van der Kolk vindt dat zijn boek in de kern een positieve boodschap heeft. In De Morgen zegt hij daarover: ‘Het is mogelijk te herstellen van onbeschrijfelijke dingen. Eerst en vooral moet het lichaam kalmeren, zichzelf terugvinden en zich opnieuw in harmonie kunnen voelen met anderen.’