Trong năm 2014, Mayer được xếp hạng thứ 16 trong danh sách các lãnh đạo nữ trẻ dưới 40 tuổi của Mỹ do Fortune bình chọn.
Mayer đã dẫn dắt Google đi tới sự phát triển thành công nhất trong hơn 10 năm, và sau khi rời khỏi Google, Mayer được bổ nhiệm làm Giám đốc điều hành của Yahoo năm 2012, ở tuổi 37.
Sau khi tốt nghiệp loại giỏi từ Stanford, Mayer đã nhận được 14 lời mời làm việc, trong đó có công việc giảng dạy tại Đại học Carnegie Mellon và một công việc tư vấn tại McKinsey & Company. Tuy nhiên, cô quyết định gia nhập Google vào năm 1999, khi mà Google vẫn chưa là một gã khổng lồ tìm kiếm trên Internet. Trên thực tế, công ty lúc đó chỉ có 19 nhân viên. Mayer đã trở thành nhân viên thứ 20 và là nữ kỹ sư đầu tiên của công ty. Tại nơi này, Mayer bắt đầu với công việc viết mã và giám sát, cũng như phát triển và thiết kế các dịch vụ tìm kiếm của Google.
Năm 2002, Mayer bắt đầu chương trình Associate và trở thành Giám đốc sản phẩm (APM). Đây là chương trình mới của Google nhằm tuyển dụng những tài năng mới, và trau dồi, đào tạo họ cho những vị trí lãnh đạo trong công ty. Năm 2005, cô đã trở thành Phó Chủ tịch phụ trách Chương trình tìm kiếm sản phẩm và trải nghiệm cùng người dùng.
Với tài năng nổi trội của mình Mayer đã mang lại những thành công rực rỡ cho Google. Chính Larry Page, CEO của Google, cũng không tiếc lời ca ngợi cô: “Trong suốt hơn 13 năm làm việc tại Google, Mayer đã không ngừng chinh phục được người sử dụng. Cô đã góp phần lớn vào việc phát triển các sản phẩm như Google Search, Google Geo...”. Để đáp lại lời khen, Mayer chỉ giản dị trả lời: "Tôi đã giúp xây dựng Google, nhưng tôi không muốn ngủ quên trên vòng nguyệt quế. Tôi nghĩ rằng điều thú vị nhất là những gì sẽ xảy ra tiếp theo”.
Những gì xảy ra tiếp theo cho Mayer chính là trong tháng 7 năm 2012, cô được bổ nhiệm làm giám đốc điều hành của Yahoo, một công ty lúc bây giờ đang bị bao vây bởi suy giảm giá cổ phiếu, sa thải và doanh thu quảng cáo yếu. Mayer trở thành CEO thứ năm được thuê bởi Yahoo trong 5 năm, cũng là một trong số 20 phụ nữ đang lãnh đạo các công ty công nghệ thuộc tầm thế giới. Nhiều người tin rằng, cô biết phải làm gì để thay đổi Yahoo!.
Ngay khi trở thành thành viên của hội đồng quản trị Yahoo, Mayer đã phát động một chương trình trực tuyến mới gọi là PB & J. Nó thu thập các khiếu nại của nhân viên, cũng như các lá phiếu của họ về các vấn đề trong văn phòng. Nếu một vấn đề tạo ra ít nhất 50 phiếu, quản lý trực tuyến tự động điều tra vấn đề này. Vào tháng 2 năm 2013, Mayer đã giám sát sự thay đổi chính sách lớn về nhân sự ở Yahoo! và yêu cầu tất cả các nhân viên làm việc từ xa phải có mặt tại văn phòng. Vào ngày 20 tháng 5 năm 2013, Mayer giúp Yahoo! mua lại Tumblr với giá 1,1 tỷ USD. Thương vụ này chỉ là một trong một loạt các vụ đầu tư mua bán và sáp nhập lớn đã xảy ra kể từ khi Mayer trở thành CEO của công ty. Vào tháng 7 năm 2013, Yahoo! đã báo cáo doanh thu giảm, nhưng lợi nhuận lại gia tăng so với cùng kỳ năm trước. Vào tháng 9 năm 2013, giá cổ phiếu của Yahoo! đã tăng gấp đôi trong 14 tháng kể từ khi bổ nhiệm Mayer.
Trong tháng 9/2013, Mayer xuất hiện trong số ra tháng 9 của tạp chí Vogue với hình ảnh cô nằm trên một chiếc ghế dài trong chiếc váy màu xanh vừa vặn. Đây là hình độc đáo, dịu dàng và quyến rũ mà người ta không thường thấy ở một giám đốc điều hành đầy quyền lực.
