"Eu nu cercetez oameni bolnavi fără să mă preocupe oamenii normali. Trebuie să ai o înţelegere profundă şi rafinată a normalului ca să te ocupi de oamenii bolnavi. Noi suntem normali, doamnă? Cu ce e mai puţin bolnav un gând îndrăzneţ decât o insuficienţă cardiacă? E greu, pe drumul acesta e greu, şi mi-e dificil cu atâtea definiţii. Nu pot decât să spun că ştiu ce fac şi că limita dintre “normal” şi ”bolnav” este ca o perdea de ploaie prin care cu toţii trec adesea..." Din 1997 este medic neurolog la Spitalul Universitar de Urgenţă din Bucureşti iar din 2000 este şi asistent universitar.
A susţinut două teze de doctorat: la Bucureşti, în 2001, şi la Institutul Karolinska din Stockholm, Suedia, în 2004.
Contribuţia sa ştiinţifică se referă în principal la mecanismele bolilor neurodegenerative (boala Alzheimer, boala Parkinson), aceasta materializându-se în publicaţii de prim rang din Europa şi SUA (Journal of Neurochemistry, Journal of Biological Chemistry, Journal of Alzheimer's Disease, Journal of Neurological Sciences, etc.) şi în peste 100 de citări în literatura internaţională de specialitate. Este membru al Societăţii Europene de Neurologie.
În 2007, Academia Română i-a decernat premiul "Victor Babeş" pentru cercetare medicală. Din 2001 este Secretar General al Societăţii de Neurologie din România.
Pe lângă activitatea sa de practică şi cercetare medicală, Bogdan O. Popescu este scriitor, cu 6 volume de versuri publicate în perioada 1996-2009. Din 2002 este membru al Uniunii Scriitorilor din România.