En 1999 la Dra. Kilpatrick empezó a trabajar en la Universidad de Illinois Chicago (UIC) como directora de Medicina Maternofetal. Ascendió rápidamente de categoría para convertirse en la jefa del Departamento de Obstetricia y Ginecología en 2003, la presidente del personal médico en el Centro Médico de UIC en 2005 y la vicedecana de la Facultad de Medicina de UIC en 2006. Se le contrató en Cedars-Sinai como directora del Departamento de Obstetricia y Ginecología en 2011 y se le nombró decana adjunta de Desarrollo y Diversidad Docente en 2013. En sus funciones de liderazgo en Cedars-Sinai, ha contratado a numerosos miembros nuevos del personal docente, empezado un programa de planificación familiar, expandido el programa de cirugía ginecológica mínimamente invasiva y establecido colaboraciones múltiples con otros departamentos, entre ellos, el Barbra Streisand Women’s Heart Center y los Departamentos de Gastroenterología, Emergencias y Anestesiología. Ha encabezado asimismo nuevos e innovadores programas sobre liderazgo y diversidad para el personal docente, incluido un programa de liderazgo de Cedars-Sinai y UCLA para mujeres a mitad de sus carreras y una pasantía de investigación en el verano para estudiantes universitarios. La Dra. Kilpatrick ha codirigido además el Center for Research in Women’s Health and Sex Differences (CREWHS - Centro de Investigación en las Diferencias Médicas y Sexuales de las Mujeres), el cual financia proyectos de investigación que conducirán a mejor atención médica para las mujeres. 

La Dra. Kilpatrick ha recibido numerosos reconocimientos por su docencia y servicio, entre ellos, el Premio Docente Académica Sobresaliente de UCSF, los Premios APGO y CREOG de Excelencia en la Enseñanza en UIC, el Premio Enseñanza Golden Apple en Cedars-Sinai, el Premio March of Dimes Jonas Salk por Liderazgo Médico y el Premio Anual de la Sociedad para la Medicina Maternofetal. La Dra. Kilpatrick ha servido en muchas organizaciones nacionales de obstetricia y ginecología y fue presidenta de la Sociedad para la Medicina Maternofetal. Forma parte actualmente tanto del consejo de redacción de la revista Contemporary Obstetrics and Gynecology como de comités del Colegio Americano de Obstetricia y Ginecología. Está certificada por el Colegio de Médicos tanto en obstetricia y ginecología como en medicina maternofetal. Sus intereses clínicos y de investigación se concentran en la hipertensión durante el embarazo, la morbilidad y mortalidad maternas, y el riesgo de enfermedades cardiovasculares en las mujeres después de resultados adversos en el embarazo. La Dra. Kilpatrick continúa atendiendo a pacientes obstétricas de alto riesgo en entornos de pacientes hospitalizados y ambulatorios. Participa actualmente en el esfuerzo nacional para reducir la morbilidad y mortalidad materna y en crear designaciones hospitalarias para los niveles de atención maternos. Ha sido autora de más de 120 publicaciones y capítulos.