Önce Burdur’da çalışır, üniversitedeki boykot yılında da ilk işini bulur, Isparta Devlet Hastanesi inşaatının birinci katının denetimini yapar. Aklında hep su mühendisi olma fikri vardır, gerekçesini de şöyle anlatır: “Ovamıza, Davraz’ın tepesinden inen karın suyunu getirebilmekti amacım; annem 150 metre ileriden su taşırdı, Anadolu’da su taşımaktan kadınların kolları uzardı; onun için su mühendisi olmak istedim.”
ABD’ye gitme fikrini de babasına bu dönemde açar, Hacı Yahya Demirel telaşa kapılır, bir an önce başını bağlayıp, evli olarak göndermek ister.
Çünkü, ABD’ye bağımsız gitmiş olsaydı, “Ecnebi bir gelinle dönebilirdi” ya da “Sapı kökü bizden, Amerikancalaşmış bir bilgiç, hayat arkadaşıyla kol kola gelebilirdi.”
O da ailenin canını sıkardı.
“O nedenle bildik, tanıdık, kendinden biriyle evlendirmek daha evladır” diye düşünülür. Zaten 7 yıldır nişanlı olduğu babasının teyzesinin torunu Nazmiye Şener ile evlendirilip gönderilmesinin daha hayırlı olacağına karar verilir. Anadolu’da düğün en az üç gün sürer; ancak Demirel üçüncü gün bitmeden Isparta’daki şantiyeden çağrılır, Aralık 1948’deki düğününden apar topar ayrılır. Menderes’li yıllar başlamıştır, Şubat 1949’da boykotlar nedeniyle bir yıl gecikmeyle İTÜ’den diplomasını alır, önce İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi’nde işe başlar. Ancak yatılı okumasının karşılığını ödemesi için devlet memuru olması gerektiğinden 1950’de Elektrik İşleri Etüt İdaresi’ne geçer ve araştırma yapmak için ABD’ye gider.
1953’te dönünce görev yaptığı Seyhan Barajı Müdendisi iken Başbakan Adnan Menderes’in dikkatini çeker.