Dr. Majdič je nato še tri leta delal v tujini in sicer kot postdoktorand na medicinski fakulteti, Southwestern Medical Center v Dallasu v Teksasu v ZDA.  Njegovo znanstvenoraziskovalno delo sega na področja molekularne nevroendokrinologije (delovanje genov in hormonov, zlasti v povezavi z možgani), ter na področje matičnih celic in regenerativne medicine, predvsem z možnostjo uporabe za zdravljenje pri živalih. Je soustanovitelj visokotehnološkega podjetja Animacel, enega prvih podjetij na svetu, ki ponuja zdravljenje domačih živali z matičnimi celicami, z raziskavami pa želijo vzpodbuditi prenos takega načina zdravljenja v humano medicino. Za metodo zdravljenja psov in konjev z matičnimi celicami je dr. Gregor Majdič s sodelavci prejel rektorjevo nagrado za najboljšo inovacijo Univerze v Ljubljani ter nagrado za najboljšo inovacijo v javnem sektorju v Sloveniji v letu 2011. Posveča se tudi raziskavam kognitivne motnje psov, kar je še dokaj neraziskano področje.

Številnim znanstvenim člankom v mednarodnih revijah, aktivni udeležbi v mnogih nacionalnih in mednarodnih projektih in gostujočim predavanjem po vsem svetu se pridružuje še množica poljudnoznanstvenih in družbenokritičnih člankov, s katerimi skuša dr. Gregor Majdič znanost aktivno prenesti v širšo javnost. Za tovrstno udejstvovanje je dr. Gregor Majdič prejel nagrado časopisa Delo za najboljši poljudnoznanstveni članek ter nagrado Prometej Slovenske znanstvene fundacije za dosežke pri promociji znanosti. O njegovem raziskovalnem delu je v letu 2017 RTV Slovenija posnela dokumentarni film v seriji Moj pogled na znanost.

Dr. Majdiča navdušujejo poleg znanstvenoraziskovalnega dela še različne aktivnosti v naravi, potovanja ter kuhanje. Posebej velja izpostaviti njegova leposlovna dela, ki tematizirajo zgodovino (Beli Saracen, Gabrijelov pasijon), a hkrati ponujajo refleksijo sedanjega časa (Skrivnost življenja).