Hans Bijlsma komt naar het AMC om het team te versterken dat zich bezighoudt met onderzoek naar ontstekingsziekten van de wervelgewrichten (zoals de ziekte van Bechterew), reumatoïde artritis en systemische auto-immuunziekten zoals de ziekte van Sjögren. Met het hieraan gekoppelde translationele onderzoek probeert hij  verschillende aspecten van chronische ontsteking te ontrafelen. Ook evalueert hij mogelijkheden voor vroege interventie in deze ontstekingsprocessen.

Bijlsma is hoofd van de afdelingen reumatologie van het VUmc en het AMC. Deze afdelingen voegt hij de komende jaren samen, in zeer nauwe samenwerking met de afdeling reumatologie van het reuma en revalidatiecentrum Reade. Bijlsma blijft parttime verbonden aan het UMC Utrecht, onder meer voor het TRACER-project over detectie en prognose van reumatoïde artritis in het zeer vroege tot gevorderde stadium. Ook is hij hoofdonderzoeker bij U Act Early, een onderzoek naar een nieuwe behandelstrategie voor beginnende reumatoïde artritis, en  van het landelijke CHECK-onderzoek, waarbij 1000 mensen met beginnende artrose gedurende 10 jaar gevolgd worden.

Bijlsma oefent verschillende nevenfuncties uit, onder meer als penningmeester van de European League Against Rheumatism. Hij was een aantal jaar voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Reumatologie. Van Bijlsma's hand verschenen bijdragen in internationale leerboeken over reumatologie. Hij heeft meer dan 600 publicaties op zijn naam staan in toonaangevende tijdschriften als Lancet, New England Journal of Medicine en Annals of Internal Medicine.