W Poughkeepsie w Nowym Jorku pracował nad projektem STRETCH (IBM 7030, który następnie doprowadził do rozwoju technologii mainframe IBM 7090). Kierował zespołem, który opracował pierwszy na świecie system multiprogramowania. W 1961 roku, w ramach stypendium IBM, przeniósł się do Ann Arbor w stanie Michigan, gdzie uczęszczał na University of Michigan. Uzyskał tytuł magistra inżyniera, a w 1965 roku obronił doktorat z informatyki. Jego praca – opublikowana przez Academic Press w roku 1968 – nosiła tytuł Cellular Automata. Była kontynuacją i uproszczeniem prac Johna von Neumanna nad samoreplikującymi się automatami (maszynami).
W 1967 roku Codd przeniósł się do Laboratorium Badawczego firmy w San Jose (Kalifornia), gdzie stworzył koncepcję relacyjnych baz danych. W 1970 roku wydał fundamentalną pracę A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks, w której przedstawił relacyjny model zarządzania bazami danych. Ku jego rozczarowaniu IBM zwlekał z wdrożeniem zaprezentowanych rozwiązań aż do chwili, gdy konkurencyjne firmy zaczęły stosować ten model – przykładem była baza danych Oracle, opracowana przez Larry’ego Ellisona na bazie idei Codda.