Rowley byrjaði að rannsaka litninga, hlutar manna klefi sem innihalda gen, sjúklinga hvítblæði við háskólann í Chicago 1960 og 1970. Human litningar eru raðað í pörum. Þeir verða sýnileg í smásjá ef þeir eru litaðar og gjörði eins og klefi sem inniheldur þá er um að skipta. Rowley unnið með sérstakri smásjá og nota við litun tækni sem nefnist litningur banding, þar sem litun litninga með blómstrandi efni (efni sem gefa frá sér ljós) skapar sýnileg helsi 23 litninga pör. Hvert par hefur eigin sérstaka mynstur.
Rowley komist að hjá sjúklingum sem þjást af langvarandi kyrningahvítblæði (CML), sem á sér stað fyrst og fremst í fullorðnum, hlutar tveggja af litningum hafði kveikt staði, eða translocated. Slík frávik af litningum er kallað translocation. Árið 1973, Rowley hafði sýnt að tiltekin translocations eru bundnar sérstökum krabbamein. Þessi niðurstaða fært sönnur fyrir vísindaleg kenning að þegar vöxtur ráðandi gen translocate, sem efna leiðbeiningar sem stjórna frumuskiptingu verða skemmd og frumur margfalda án eftirlits, sem leiðir til krabbameins. Rowley greint rannsóknir hennar í mörgum vísindaritum og skrifaði bók breytingar á litningum í hvítblæði, birt árið 1978.
Árið 1977, Rowley var gerður að prófessor við háskólann í Chicago. Hún varð Blum-Riese heiðursprófessor Service prófessor Department háskólans of Medicine og Department of sameindaerfðafræði og frumulíffræði árið 1984. Það ár og hún var einnig kjörin til aðildar National Academy of Sciences. Hún starfaði sem forseti American Society of Human Genetics árið 1993.
Rowley hefur unnið til fjölda verðlauna og heiður, þar á meðal National Medal of Science og Lasker verðlaunin fyrir Clinical Science, bæði sem hún fékk árið 1998. Hún er cofounder og co-ritstjóri vísinda tímaritinu Genes, litninga og Krabbamein.