Työurallaan Mäkelä toimi Suomen Akatemian tutkimusassistenttina (1981–1985), jona hän oli vieraileva tutkija Britanniassa (The Grassland Research Institute, 1982–1983) ja osallistui Itävallassa sijaitsevan Kansainvälinen soveltavan systeemianalyysin instituutin IIASA:n (International Institute for Applied Systems Analysis) nuorten tutkijoiden kesäohjelmaan (1984).[1][6] Hän työskenteli sitten IIASA:n tutkijana (1985–1987) ja Suomen Akatemian nuorempana tutkijana (1987–1995). Hän vieraili tutkijana Britanniassa (Forestry Commission, 1988–1989). Sittemmin hän oli Helsingin yliopiston projektitutkija (1995–1998), Suomen Akatemian akatemiatutkija (1998–2003) ja Helsingin yliopiston lehtori (2003–2005). Helsingin yliopiston metsänhoitotieteen, erityisesti boreaalisen metsän tuotosekologian professorina hän on toiminut vuodesta 2005.[1]