Sa recherche a porté pendant plusieurs années sur l’élucidation des fonctions associées à l’antigène carcinoembryonnaire (CEA) et aussi sur CEACAM1, progéniteur évolutif de cette large famille de protéines; elle a en particulier étudié son rôle dans le développement du cancer colorectal et des métastases. Ces études ont résulté en 130 articles et chapitres de livre. En plus de la recherche scientifique, elle a été directrice de plusieurs comités administratifs à l’Université McGill, à l’Institut du Cancer Goodman et au sein des organismes de subventions pertinentes aux études sur le cancer, dont directrice du comité IRSC « Progression du Cancer et Thérapeutiques » pendant 8 ans.

Nicole Beauchemin a formé dans son laboratoire 22 étudiants gradués, 11 chercheurs post-doctoraux et supervisé le stage de 34 étudiants sous-gradués. Elle a été responsable pendant 10 ans d’un programme de formation graduée et de l’attribution de bourses internes à l’ICG regroupant 30 étudiants chaque année. En plus, elle a formé pendant 25 ans environ 6,500 étudiants en première année de Médecine. Le rayonnement de l’ICG et de l’Université McGill fut promu par l’organisation pendant 20 ans de nombreuses conférences scientifiques internationales dont les conférences MISAM (Montreal International Symposium on Angiogenesis and Metastasis). Suite à sa propre expérience comme patiente de cancer, elle a participé pendant 11 ans à l’organisation de 22 soirées de présentations-discussions dédiées à des patients de cancer et leurs familles. Elle est maintenant co-directrice d’un important groupe pan-canadien de patients atteints de cancers regroupés au sein des activités scientifiques du Réseau des Centres d’Oncologie Marathon de l’Espoir (Terry Fox). Son implication dans la formation d’étudiants et auprès des patients a été récompensée d’un Prix d’Excellence pour ses Réalisations du département d’Oncologie en 2020 et un prix « Limelight Award » de l’ICG en 2016.

Nicole a par ailleurs consacré ses énergies au recrutement et mentorat de ses jeunes (et moins jeunes) collègues chercheurs comme directrice du comité interne de mentorat de l’ICG et comme reviseure interne de leurs demandes de subvention, permettant ainsi une hausse significative du taux de financement. En tant que professeur émérite, elle continue en 2024 ses collaborations scientifiques de recherche et de mentorat auprès de différents organismes.