Дебютировал в литературе в шестнадцатилетнем возрасте с рассказом «Золотая галера» (Złota galera), опубликованном в журнале «Фантастика» в 1990 году. С тех пор короткая проза, публицистика и рецензии Дукая многократно публиковались в польской тематической прессе. В 1997 году Дукай попробовал себя в крупной форме, опубликовав сборник, в который вошли две повести, «Ксаврас Выжрын» и «Пока ночь».
Самым значимым произведением автора на данный момент считается вышедший в 2007 году роман «Лёд». Книга стала настоящим литературным событием в Польше, завоевала все крупные польские жанровые премии и всего за пару недель продалась внушительным по местным меркам тиражом в 7 000 экземпляров. В настоящий момент «Лёд» переведён на несколько восточноевропейских языков, а в этом году должен выйти и на английском.
В 2002 году короткометражный анимационный фильм «Katedra» («Собор») Томаша Багиньского, снятый по мотивам одноименного рассказа Яцека Дукая, был номинирован на премию Оскар.
Как признаётся сам автор, в своём творчестве его в в первую очередь интересуют проблемы развития техники и технологии, будущее человечества и религии.
