大学毕业后，杰克·韦尔奇接着攻读研究生课程。1960年他在伊利诺伊大学获得了化工博士学位后，同时获得3份工作。他认为，在一个规模极大的公司体系中可以将自己的学问派上最大的用场，因此选择了通用电气公司。1960年10月17日，杰克·韦尔奇开始了在通用电气公司的职业生涯，担任化工工艺工程师。
杰克·韦尔奇的第一项任务是找到制造PPO（一种用于化工的新材料）的示范场地，并建立新工厂。他在皮茨菲尔德找到一座破败的楼房，与另外一名化学专家花了1年时间建立了这座工厂。一年之后，杰克·韦尔奇得到了第一次年度评语，对他的评价很高，但通用电气公司只按照标准给他加1000美元的年薪，而且几乎每个人都获得了同样的加薪。杰克·韦尔奇感到气愤和沮丧，决定离开通用电气公司。然而，就在他要走的头天晚上，通用电气公司总经理亲自飞抵这个城市，将杰克·韦尔奇挽留下来。