W 1980 Blackburn poznała Jacka Szostaka, który również badał telomery i który był zaintrygowany jej badaniami. Oboje zaczęli badać telomery używając do tego drożdży i Tetrahymena. W 1984 Blackburn i Greider odkryły telomerazę. W następnych latach wraz ze współpracownikami badała wpływ stresu na telomerazy i telomery ze szczególnym uwzględnieniem medytacji mindfulness.
Uhonorowanie W 2009 otrzymała, wraz z Carol W. Greider i Jackiem Szostakiem, Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za „odkrycie, jak zakończenia chromosomów są chronione przez struktury zwane telomerami oraz enzym telomerazę”.
Blackburn została także wybrana członkinią Royal Society of London (1992) i zagraniczną współpracowniczką National Academy of Sciences (1993). Elizabeth Blackburn została nazwana jednym ze „100 najbardziej wpływowych ludzi” w 2007 przez Time.
Służyła w Radzie Prezydenta ds. Bioetyki od 2002 do 2004. Wspierała badania nad ludzkimi komórkami embrionalnymi, w przeciwieństwie do administracji Busha. Jej kadencje w Radzie zostały zakończone dyrektywą Białego Domu 27 lutego 2004 r. Po tej decyzji wielu naukowców wyraziło oburzenie z powodu jej usunięcia.