余凱組建並領導了中國第壹家以深度學習為核心的大數據人工智能研發機構IDL。余凱帶領的團隊在語音識別，計算機視覺，互聯網廣告，網頁搜索排序等互聯網核心業務上取得突破性進展，並因此創紀錄的連續三次榮獲百萬美金“百度最高獎”。2014年以來，余凱還領導了百度大腦，自動駕駛，BaiduEye， 以及DuBike等壹系列創新項目，在國內外業界產生重大影響。
除了在工業界所取得成就以外，余凱還是機器學習領域的國際頂尖學者，發表論文被引用超過7000次，獲著名的國際機器學習大會ICML-2013的最佳論文獎銀獎，余凱曾任機器學習兩大會議ICML和NIPS的領域主席。2011年應邀在斯坦福大學計算機系作為Adjunct Faculty，主講了研究生課程“CS121：Introduction to Aritificial Intelligence”(人工智能緒論）。余凱曾帶領團隊在ImageNet等著名人工智能算法競賽中屢次榮獲國際第壹名。
美國NEC研究院曾經是國際上機器學習研究的重鎮之壹，VladimirVapnik（支撐向量機SVM和統計學習理論之父）, Yann LeCun（卷積神經網絡CNN之父）, Leon Bottou（隨機梯度下降算法SGD專家）等都在此工作過。余凱博士擔任美國NEC研究院的Department Head, 在加州矽谷建立起壹支有高度聲譽的技術研發團隊。在深度學習方面，余凱們是國際上最早投入研發而且最活躍的研究團隊之壹。自2009年以來，余凱領導開發出壹系列有重大影響力的技術，在世界範圍內將圖像物體識別推上壹個新的臺階，多次在著名國際評測中獲獎，包括：
2009年，在PASCAL VOC視覺識別競賽中獲得第壹名。
2008年和2009年，美國國家技術與標準局組織的TRECVID圖像事件檢測評比中兩次獲得多項第壹名。
2010年，帶領團隊在首屆ImageNet大規模視覺識別競賽中獲得第壹名(Geoffrey Hinton團隊於2012年獲得第壹名）。
余凱在深度學習，特征學習，貝葉斯學習，高斯過程，推薦系統，圖像識別，圖像檢索等領域多有建樹，在著名學術會議和雜誌上發表了幾十篇高質量論文，被同行引用達7000次以上。曾獲得1999中國信號處理學會年會優秀論文獎，第9屆PKDD國際會議最佳論文獎銀獎，和第30屆機器學習國際會議(ICML)的最佳論文獎銀獎。
2013年到2014年，余凱所帶領的語音技術團隊，深度學習技術團隊，和圖像技術團隊，相繼3次獲得業界著名的百萬美金“百度最高獎”，創造了百度公司內部各個技術&業務團隊的記錄。