Ajay K. Mehrotra keskittyy tutkimus- ja opetustyössään oikeushistoriaan, vero-oikeuteen sekä moninaisuuteen oikeudellisessa koulutuksessa ja ammatissa. Yleisemmin hänen tutkimuksessaan tarkastellaan oikeutta ja poliittista taloutta historiallisesta ja vertailevasta näkökulmasta ja keskitytään erityisesti verolainsäädäntöön ja -politiikkaan. Hän myös ohjaa opiskelijoiden itsenäistä tutkimusta ja lukemista verolainsäädännöstä ja -politiikasta, strukturoidusta rahoituksesta sekä amerikkalaisen oikeuden ja poliittisen taloustieteen historiasta. Hän on kirjoittanut teoksen Making the Modern American Fiscal State: Law, Politics and the Rise of Progressive Taxation, 1877-1929 (Law, Politics and the Rise of Progressive Taxation, 1877-1929) (New York: Cambridge University Press, 2013) ja toinen toimittaja (yhdessä Isaac William Martinin ja Monica Prasadin kanssa) kirjassa The New Fiscal Sociology: Taxation in Comparative and Historical Perspective (New York: Cambridge University Press, 2009).
Ennen siirtymistään ABF:ään ja Northwesterniin Mehrotra opetti Yhdysvaltain oikeushistoriaa, liittovaltion tuloverotusta, yritysverotusta ja veropolitiikkaa Indianan yliopiston Maurer School of Lawissa. Hän opetti myös strategista verosuunnittelua Indianan yliopiston Kelley School of Businessissa. Vuosina 2012-15 Mehrotra toimi IU:n oikeustieteellisen tiedekunnan tutkimuksesta vastaavana apulaisdekaanina. Hän toimi myös Indianan yliopiston historian apulaisprofessorina ja poliittisen teorian ja politiikan analyysin Vincent ja Elinor Ostrom Workshopin liitännäisjäsenenä. Indianan yliopistossa ollessaan Mehrotra sai oikeustieteellisen tiedekunnan Leon E. Wallace Teaching Award -palkinnon ja Indianan yliopiston Trustees Teaching Award -palkinnon.
Ennen aikaa Indianan yliopistossa hän oli ABF:n tohtorikoulutettava. Oikeustieteellisen koulun jälkeen ja ennen akateemista uraansa Mehrotra työskenteli apulaisena J.P. Morganin New Yorkin toimiston strukturoidun rahoituksen osastolla.