É investigadora de pós-doutorado na Cornell Tech, na iniciativa de Tecnologias de Interesse Público (PiTech) e Directora Executiva da Climate Change AI (CCAI), uma organização sem fins lucrativos que catalisa o desenvolvimento responsável de soluções de inteligência artificial para a acção climática. Desde que integrou a CCAI em 2020, ela liderou e colaborou em várias iniciativas da organização como workshops científicos, escolas de verão, e programa de projetos de inovação. Em 2023, Maria João Sousa obteve o doutorado em Engenharia Mecânica no Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, no qual a sua tese de doutorado se debruçou sobre robótica móvel cooperativa e inteligência artificial para sistemas de detecção e monitoramento de incêndios florestais, um projecto pelo qual ela tinha sido nomeada para o UN Environment Young Champions of the Earth 2018 Prize.