1950年，克拉克获得纽约大学动物学博士学位，并获得富布赖特奖学金以在中东研究红海中的鱼类。克拉克以位于埃及的海洋生物研究站为据点到处游历，收集了300多种物种标本，撰写了有关细节描述的文章，发现了3个新的物种，并对其中一些海洋生物进行了解剖。在她发现的鱼类中，唯一有毒的就是河豚。根据这段在红海的经历，她发表了数篇海洋科学文章，并撰写了自传体小说《带矛的女士》（Lady With a Spear），这部小说很快成为畅销书。

《带矛的女士》一书给克拉克带来了一座属于她自己的独立实验室。也许是这部书内容实在太精彩的缘故，以至于一个名为安妮•范德比尔特的佛罗里达富商的妻子在阅读了《带矛的女士》以后，就对克拉克发出了邀请，这个富商的爱子对海洋生物保有着非常热烈的喜爱和好奇。在位于雾角半岛的富商家中，克拉克与范德比尔特一家见了面。这次会面相当愉快，在此之后，富商为克拉克在墨西哥湾佛罗里达的普拉溪达建立了雾角海洋实验室，1955年，克拉克正式在这里开始自己的海洋研究。

就是在这座独立的实验室内，克拉克将研究工作的重点从鱼类繁殖扩展到了鲨鱼的研究。克拉克能识别近海中的18中鲨鱼，她进行了数百次的解剖，对鲨鱼胃中的东西进行检测，发现它们大多以小鱼、螃蟹、鳗鲡、章鱼和其他鲨鱼为食。克拉克的研究推翻了所有鲨鱼都是凶残食人的观点。克拉克担任雾角海洋实验室的负责人12年，在这期间，她成为鲨鱼研究的专家，并获得“鲨鱼夫人”的称号。

除了认为鲨鱼并非都是食人的之外，克拉克还坚信鲨鱼都是非常聪明的动物，并拥有学习和记忆的能力。她努力训练一只护士鲨，使得它在饥饿的时候便会去撞击预设的靶子。1965年，这只训练有素的护士鲨作为礼物送给了当时还是太子的日本明仁天皇。明仁天皇对鱼类学有着浓厚的兴趣，并且也掌握了许多鱼类知识，于是他邀请克拉克做客。这次会面，克拉克得知明仁太子从未有过潜水的经历，这令她感到十分惊讶。也许是明仁天皇对海洋生物实在着迷，亦或是他想与克拉克再多学习一些海洋知识，1967年，明仁从南美返回日本的途中在萨拉索塔稍作停留。他约克拉克在清晨5点半会面，躲开媒体的闪光灯，与克拉克一起愉快地学习潜泳。

克拉克认为她最重要的成就之一是消除了人们对鲨鱼的一些不正确的认识。由于一些媒体对鲨鱼攻击海滩的夸大报道，以及好莱坞电影的描绘渲染，鲨鱼成为了凶残的人类杀手形象。从另一个方面说，鲨鱼的成长期比较漫长，并只有很少的幼鱼，它们的生命是十分脆弱的，人类对鱼翅的垂涎将鲨鱼的生存逼进了险境。