Menjajaki jejak sang Ayah, Duckworth bergabung dengan Army Reserve Officers Training Corps pada tahun 1990 sebagai mahasiswa pascasarjana di George Washington University. Pada tahun 1992, ia menjadi perwira yang ditugaskan di United States Army Reserve dan memilih untuk menerbangkan helikopter karena itu adalah salah satu pekerjaan tempur yang tersedia untuk wanita pada saat itu. Karena ia sudah bergabung dengan Army Reserve, akhirnya ia masuk ke sekolah penerbangan dan pindah ke Army National Guard dan pada tahun 1996 masuk ke Army National Guard Illinois.
Pada 2004, saat bertugas sebagai pilot helikopter UH-60 Black Hawk di Irak, ia terluka parah akibat serangan RPG oleh pemberontak Irak yang menyebabkan kehilangan kedua kakinya dan sebagian fungsi lengan kanannya. Ia adalah wanita pertama yang diamputasi ganda dari perang Irak. Selama masa pemulihan di Walter Reed Army Medical Center, ia mulai menjadi advokat bagi sesama prajurit.
Setelah pulih, Duckworth menjabat sebagai Direktur Departemen Urusan Veteran Illinois, di mana ia menciptakan keringanan pajak bagi pengusaha yang mempekerjakan veteran, mendirikan saluran darurat veteran pertama di Amerika Serikat yang beroperasi 24 jam sehari, dan meningkatkan akses veteran ke perumahan dan perawatan kesehatan. Pada tahun 2009, Presiden Obama menunjuk Duckworth sebagai Asisten Menteri Urusan Veteran, berfokus pada mengakhiri masalah tunawisma veteran, mendukung veteran perempuan, dan meningkatkan akses ke perawatan kesehatan dan perumahan.
Sebagai anggota DPR AS, Duckworth memperkenalkan undang-undang seperti Family Friendly Airports Act untuk mendukung keluarga pekerja dan memperkuat upaya untuk mencegah bunuh diri di kalangan veteran. Dia juga mendorong pengesahan Undang-Undang Bakat Pasukannya untuk membantu veteran mendapatkan pekerjaan di sektor swasta.