Jemison dejó la NASA en 1993 después de servir como astronauta durante seis años en total. Fundó el Grupo Jemison, una empresa de consultoría que fomenta la ciencia, la tecnología y el cambio social. También comenzó a enseñar estudios ambientales en el Dartmouth College y dirigió el Instituto Jemison para el Avance de la Tecnología en Países en Desarrollo. Después de escuchar que era fan del programa de televisión Star Trek, el actor LeVar Burton le pidió a Jemison que apareciera en un episodio. Jemison estuvo de acuerdo y se convirtió en el primer astronauta real en estar en un episodio de Star Trek: La Próxima Generación. Interpretó al teniente Palmer en el episodio «Segundas oportunidades.»En 1994, Jemison creó un campamento espacial internacional para estudiantes de 12 a 16 años llamado La Tierra Que Compartimos (TEWS). También creó una organización sin fines de lucro llamada Dorothy Jemison Foundation for Excellence. Jemison más tarde aceptó un puesto como Profesor General Andrew D. White en la Universidad de Cornell en 1999. Escribió su primer libro en 2001, Find Where the Wind Goes, un libro para niños sobre su vida.
Actualmente, Jemison está liderando el proyecto Starship de 100 Años a través de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA). Este proyecto trabaja para asegurar que el viaje espacial humano a otra estrella sea posible dentro de los próximos 100 años. También forma parte de la Junta Directiva de muchas organizaciones, entre ellas Kimberly-Clark Corp., Scholastic, Inc. Valspar Corp, Morehouse College, Centro Médico de Texas, Incubadora de Desarrollo de Productos y Pequeñas Empresas del Estado de Texas, Grupo de Trabajo de Planificación y Recuperación de Desastres de Greater Houston Partnership y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería. Jemison es miembro del Instituto de Medicina de la Academia Nacional de Ciencias y ha sido incluida en el Salón de la Fama Nacional de la Mujer, el Salón de la Fama de la Asociación Médica Nacional y el Salón de la Fama de la Ciencia de Texas. Ha recibido múltiples premios y títulos honoríficos, incluidos el Premio Intrépido de la Organización Nacional para la Mujer y el Premio Kilby Science. Actualmente vive en Houston, Texas.