Nel 2008, Türeci è stata uno dei fondatori della società biotecnologica BioNTech, con sede a Magonza, una società poi quotata al NASDAQ e che ha raggiunto un valore di miliardi di euro, di cui da allora è membro del consiglio di amministrazione, nonché responsabile della ricerca e dello sviluppo clinico. A partire dal gennaio del 2020, BioNTech si è impegnata nella ricerca di un vaccino contro la malattia polmonare COVID-19, sotto la direzione della stessa Türeci e del marito Uğur Şahin, amministratore dellegato della società. Il 9 novembre 2020, la BioNTech e la statunitense Pfizer, società con cui, a partire dall'agosto 2018 la BioNTech aveva intrapreso un programma di ricerca e sviluppo volto allo sviluppo di vaccini anti-influenzali a RNA, hanno annunciato che il vaccino per il COVID-19 prodotto da BioNTech aveva mostrato un'efficacia del 90% nella fase 3 della sperimentazione, facendo salire la dottoressa Türeci e il marito agli onori delle cronache.