Han afsluttede sine ingeniørstudier i 1883 og begyndte at arbejde i sin fars selskab, men deltog snart på yderligere foredrag om elektromagnetisme og termodynamik og han arbejdede med udviklingen af den første modstempel motor.
For at måle opvarmningsværdien patenterede Junkers et kalorimeter og grundlagde en fremstillingsvirksomhed i 1892. Junkers introducerede personligt kalorimeteret på 1893’s verdens Columbian Exposition i Chicago, hvor det blev tildelt en guldmedalje.
De følgende år patenterede han en gasfyret varmtvandskedel, som han raffinerede som et tankløs varmelegeme. I 1895 grundlagde han Junkers & Co. for at udnytte sine opfindelser, hvor Junkers fik betydelige gevinster af Junkers & Co. udtænkt, patenteret og udnyttet kalorimeter, husholdningsapparater (gas komfurer), trykregulatorer, gasolie-motorer, ventilatorvarmere og andre opfindelser.
Junkers ‘luftfartsarbejde begyndte for alvor i en alder af 50, da han arbejdede med ingeniør Hans Reissner i Aachen. Reissner havde udviklet et all-metal fly, hvorpå arbejdet først startede i 1909 på Brand Heath, udstyret med bølgeblikkvinge bygget af Junkers & Co. i Dessau. Jernvingerne blev patenteret et år senere. Junkers fik bygget en vindtunnel og opfandt en hydraulisk bremse.
Han havde fremsynede ideer om metalfly og flyvinger, men krigens fornødenheder holdt ham tilbage. Under første verdenskrig tvang regeringen ham til at fokusere på flyproduktion. I 1915 udviklede han verdens første praktiske all-metal-flydesign, Junkers J 1 “Blechesel” (Sheetmetal Donkey), der overlevede i Deutsches Museum i München indtil WWII. Hans firmas første militære produktionsdesign i 1916–17 var den pansrede flykrop, tosædet, helmetal plan, kendt som Junkers J.I, betragtes som krigens bedste tyske jordangrebsfly.
I løbet af denne tid tvang den tyske regerings militære luftfartsinspektorat ham til at fusionere sit firma med Anthony Fokker for at danne Junkers-Fokker Aktiengesellschaft den 20. oktober 1917.
I 1918 havde Junkers ‘firma med sin tidligere demonstrerede præference for monoplanmønster-flyframe-design skabt verdens første produktion med lavtvinget, enkeltsædet monoplan alt-metal kampfly, Junkers DI, som var banebrydende for brugen af Alfred Wilms 1906 opfindelse af duraluminium i en produktions flyramme. D.I begyndte ikke i produktionen før i 1918. Han producerede også en tosædet monoplan-jager, Junkers CL.I.
Junkers F.13 fra 1919 var den første af flere succesrige civile flydesign produceret af Junkers Flugzeugwerke, senere design inkluderer Junkers Ju 52 / 3m fra 1932. Gennem en række forretningsinitiativer var Junkers aktiv med at grundlægge og udvikle flyselskaber rundt om kloden, der oprindelig havde til hensigt at sælge dem fly.
Flyselskaber, hvor Junkers spillede en central rolle i de tidlige faser af deres udvikling, inkluderer Deutsche Luft Hansa og Lloyd Aéreo Boliviano. Flere forretningsforetagender mislykkedes som følge af større økonomiske eller politiske problemer, der hæmmede for lydtekniske planer. Junkers havde altid flere ideer: den massive firemotorede G.38, kaldet “Der Grosse Dessauer”, leveret til Luft Hansa, foretog ingen kommercielle ture i mange måneder grundet ufuldstændige forbedringer.
Muligheden for jet fremdrift var blevet demonstreret i Tyskland i begyndelsen af 1937 af Hans von Ohain, der arbejdede med Heinkel. Det meste af Reich Air Ministry (RLM) forblev uinteresseret, men Helmut Schelp og Hans Mauch så potentialet ved konceptet og opfordrede Tysklands flymotorproducenter til at starte deres egne programmer for jetmotorudvikling. Virksomhederne forblev skeptiske, og der blev foretaget lidt ny udvikling.
I 1939 besøgte Schelp og Mauch virksomhederne for at kontrollere fremskridtene. Otto Mader, leder af Junkers Motorenwerke (Jumo) afdeling i det store Junkers luftfartsfirma, sagde, at selv om konceptet var nyttigt, havde han ingen til at arbejde på det. Schelp svarede ved at oplyse, at dr. Anselm Franz, der derefter var ansvarlig for Junkers ‘turbo- og supercharger-udvikling, ville være perfekt til jobbet. Franz startede sit udviklingsteam senere samme år, og projektet fik RLM-betegnelsen 109-004 (109-præfikset, der blev tildelt af RLM var fælles for alle reaktionsmotorprojekter i WW II Tyskland, og blev også brugt til tyske WW II raketmotordesign til bemandet fly).
Forfra af en Jumo 004-motor monteret i en nacelle på en Me 262-fighter. Trækstarterhåndtaget til Riedel APU-enheden til at starte 004 er tydeligt synligt i midten af motorens indsugningsafleder. Den første prototype 004A, der blev konstrueret til at køre på diesel, blev først testet i oktober 1940, dog uden udstødningsdyse. Den 18. juli fløj en af prototypen Messerschmitt Me 262s for første gang under jetstrøm fra sine 004-motorer, og 004 blev bestilt i produktion af RLM i et stort omfang.