Pada tahun 1955, selama belajar virologi di Hall Institute, Gajdusek mempelajari kelangsungan dan efek mematikan yang aneh pada penyakit neurodegeneratif di antara suku Fore di Papua Nugini dan bepergian ke sana untuk mempelajari penyakit itu. Meskipun pertama kali diperkirakan bahwa penyakit itu, yang disebut kuru oleh penduduk setempat, diturunkan secara genetik, Gajdusek malah menemukan kalau penyakit ini ditularkan melalui ritual yang melibatkan makan otak kerabat yang mati (kanibalisme). Uji autopsi otak orang yang sudah meninggal akibat penyakit kuru menunjukkan kerusakan saraf, tetapi Gajdusek tidak bisa menemukan penyebabnya. Seorang peneliti yang mempelajari penyakit neurodegeneratif pada hewan menyimpulkan bahwa kuru mirip dengan scrapie, penyakit neurodegeneratif pada domba. Gajdusek menunjukkan bahwa kuru memang mirip dengan scrapie, begitupun penyakit Creutzfeldt-Jakob, gangguan neurodegeneratif pada manusia. Gajdusek mengaitkan penyakit ini pda agen menular, yang disebutnya virus yang berjalan lambat.
Kematian
Ketika sedang mengunjungi kolega di Tromsoe, Norwegia, Gajdusek meninggal dunia.