Honkela toimi vuosina 2014–2018 digitaalisten aineistojen tutkimuksen määräaikaisena professorina Helsingin yliopistossa ja Kansalliskirjaston Digitointikeskuksessa Mikkelissä.[3] Aiemmin hän toimi tutkijana Aalto-yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksella, jossa hän johti laskennallisten kognitiivisten järjestelmien tutkimusryhmää.[4] Hän oli kieliteknologian dosentti Helsingin yliopistossa ja tietämystekniikan (erityisesti tietoteoreettista, kognitiivista ja sosiaalista mallinnusta koskevassa vuorovaikutussuunnittelussa) dosentti Taideteollisen korkeakoulun medialaboratoriossa, jossa Honkela toimi virkaatekevänä professorina vuosina 1998–2000.[5] Hän on kertonut omista opinto- ja työelämän kokemuksistaan yhteisblogissa 375 humanistia.[6]
Honkelan 2017 ilmestyneen kirjan Rauhankone tekemisen ja julkaisemisen avuksi syntyi aikaisemmin samana vuonna kansanliike. Kirja sisältää Honkelan ajatuksia tekoälyn ja koneoppimisen valjastamisesta tuottamaan ihmisille hyvää.[7][8]