El 1983 va descriure i identificar el que serà un dels majors descobriments de les últimes dècades del segle xx, el virus VIH causant de la sida.
A partir de 1990, Montagnier va començar a distanciar-se de la hipòtesi VIH/SIDA oficial, afirmant que el VIH és incapaç per si mateix de produir la malaltia; cal obligatòriament el concurs de cofactors. Montagnier va defensar aquesta teoria en el seu llibre "Sobre virus i homes". Montagnier denuncià també en aquest llibre que Robert Gallo va utilitzar fraudulentament les mostres de VIH que ell li va enviar per a presentar-se a si mateix com el descobridor del VIH.
L'any 2000 se li va concedir el Premi Príncep d'Astúries d'Investigació Científica i Tècnica, juntament amb Robert Gallo en «reconeixent a l'originalitat, qualitat, i extensió de la seva tasca científica, així com la transcendència pràctica per al diagnòstic, prevenció i tractament de la infecció pel virus de la immunodeficiència humana i la sida».
↑Andersen, Kristian G.; Rambaut, Andrew; Lipkin, W. Ian; Holmes, Edward C.; Garry, Robert F. «The proximal origin of SARS-CoV-2». Nature Medicine, 26, 4, abril 2020, pàg. 450–452. DOI: 10.1038/s41591-020-0820-9. ISSN: 1546-170X. PMC: 7095063. PMID: 32284615.
↑Frutos, Roger; Gavotte, Laurent; Devaux, Christian A. «Understanding the origin of COVID-19 requires to change the paradigm on zoonotic emergence from the spillover to the circulation model». Infection, Genetics and Evolution, 95, 18-03-2021, pàg. 104812. DOI: 10.1016/j.meegid.2021.104812. ISSN: 1567-1348. PMC: 7969828. PMID: 33744401.