En el període 1971-1973 és becari del Consell Britànic en el University College de Londres, sota la direcció del professor Bernard Katz. El món de la biofísica dels canals iònics s'obri davant el jove investigador de la mà d'un dels seus pioners. L'admiració de Bert Sakmann cap al seu mestre perdura encara avui en dia, fet que l'ha induït a la creació de la Fundació Bernard Katz.

De retorn a Alemanya obté el seu doctorat en Medicina per la Universitat de Göttingen el 1974, i aquest mateix any és nomenat investigador de l'Institut Max Planck de Química Biofísica en el Departament de Neurobiologia. Comença llavors la seua col·laboració amb Erwin Neher, fruit de la qual és la invenció el 1976 d'una tècnica que revolucionaria radicalment la neurociència i la biologia cel·lular. Aquesta tècnica, coneguda científicament per la seua denominació en anglès com  a "patch-clamp", fa possible l'estudi del flux d'ions a través d'un canal iònic. Aquestes molècules proteïques es troben inserides en la membrana cel·lular i actuen com un túnel, ja que admeten el pas d'ions al seu través. Com a resultat d'aquest flux d'ions es produeixen senyals elèctrics que, adequadament codificats, permeten una comunicació eficaç entre neurones, fet que, en suma, constitueix el suport en què se sustenten moltes funcions superiors del sistema nerviós central, com ara la memòria, l'aprenentatge, les sensacions, etc.

El 1980 la tècnica del "patch-clamp" va ser perfeccionada de forma decisiva per l'equip de Neher i Sakmann, ja que van aconseguir la reducció dràstica del soroll elèctric que enfosquia les mesures preliminars. D'aquesta manera, es va poder estudiar per primera vegada, en un sistema vivent, el funcionament d'una molècula aïllada, i amb una resolució temporal a l'escala del mil·lisegon. Bert Sakmann va començar llavors a col·laborar amb altres grups, biòlegs moleculars primordialment, amb la finalitat d'alterar els gens que codifiquen els canals iònics, i, en definitiva, modificar-ne l'estructura molecular. A continuació es podria estudiar amb el "patch-clamp" l'efecte d'aquestes alteracions en la funció d'aquestes importants molècules. En suma, va saber ser dels primers a conjuminar dues disciplines, electrofisiologia i biologia molecular, que fins llavors no havien tingut punts de contacte. Aquesta conjunció interdisciplinària està produint avui en dia grans resultats científics.

El 1983 Bert Sakmann va ser nomenat membre de la Societat Max Planck i posteriorment director del Departament de Fisiologia Cel·lular de l'Institut Max Planck de Göttingen (1985). Des de 1989 és director de l'Institut Max Planck d'Investigació Mèdica de Heidelberg i professor de la Facultat de Medicina de la Universitat d'aquesta ciutat.

Nombrosos premis internacionals han guardonat la labor científica del Prof. Sakmann. Entre ells cal destacar el premi Nernst de la Societat Alemanya de Química Física (1997), el premi Feldberg de la Fundació Feldberg de Londres (1979), els premis Spencer (1983) i Gross-Horwitz (1986), els dos de la Columbia University de Nova York, el premi Leibnitz de la Societat d'Investigació Alemanya (1986), el premi Gerard de la Societat de Neurociència, Washington (1991) i el premi Nobel de Fisiologia i Medicina (1991).