W trakcie wykonywania jej M.S. i doktoratu na University of Maryland, Epps otrzymała stypendium NASA GRSP i opublikowała wiele prac naukowych. Jej badania koncentrowały się na dziedzinie inżynierii materiałowej, która obejmowała kompleksowe testy kompozytowych belek ze skośnym wierzchołkiem, porównanie modeli analitycznych z wynikami eksperymentalnymi stopów z pamięcią kształtu oraz wykorzystanie siłowników ze stopu z pamięcią kształtu do śledzenia łopat wirnika helikoptera w locie.
Po ukończeniu studiów Epps pracowała nad badaniami w Ford Motor Company, a następnie jako oficer wywiadu technicznego w Centralnej Agencji Wywiadowczej. Jej praca w Ford Motor Company zaowocowała tymczasowym patentem obejmującym zastosowanie siłowników magnetostrykcyjnych w celu redukcji wibracji w wahaczach zawieszenia, a później patentem amerykańskim na wykrywanie miejsca zderzenia czołowego w samochodzie. Pracowała w CIA przez siedem lat, włączając w to misje w Iraku.
W czerwcu 2009 r. Epps została wybrana jako kandydatka na astronautkę do 20. klasy astronautów NASA, a później zakwalifikowana w 2011 r.