1935年，被选为美国胸外科学会会员、理事。

1935年11月，加入加拿大共产党。

1936年冬，志愿去西班牙参加反法西斯斗争。

1937年12月，前往纽约向国际援华委员会报名，并主动请求组建一个医疗队到中国北部和游击队一同工作。

1938年1月2日，他带着足够装备几个医疗队的药品和器材，从温哥华乘海轮前往香港。

3月31日，率领一个由加拿大人和美国人组成的医疗队来到中国延安。毛泽东亲切接见了白求恩一行。

7月初，回到冀西山地参加军区卫生机关的组织领导工作。创办卫生学校，培养了大批医务干部；编写了多种战地医疗教材。

8月，任八路军晋察冀军区卫生顾问 。

1938年11月至1939年2月，率医疗队到山西雁北和冀中前线进行战地救治，4个月里，行程750千米，做手术300余次，建立手术室和包扎所13处，救治大批伤员。

1939年10月下旬，在河北涞源县摩天岭战斗中抢救伤员时左手中指被手术刀割破感染。

同年11月12日凌晨，因手术中被细菌感染转为败血症，医治无效在河北省唐县黄石口村逝世。

1938年6月，白求恩在山西五台县松岩口军区后方医院讲授输血技术。“输血”在当时是一个比较新鲜的技术，中国在大城市只有少数几家医院才能开展。在野战医疗条件下输血，是人们连想也不敢想的事情。白求恩首先详细讲述了采血操作、标准血型制作、血型鉴定、配血试验、储存、运输、保管等基本知识，接着推来一名胸部外伤的患者，34岁的卫生部部长叶青山第一个献了血。

验过血型，白求恩让叶青山和病人头脚相反躺在床上，拿出简易输血器。带着针头的皮管连接在他们靠紧的左右两臂静脉上，皮管中间一个三通阀门，阀门上联着注射器。白求恩把阀门通向叶部长，抽拉针栓，殷红的鲜血便流入注射器，再转动阀门，血液便流入患者体内。大家热烈鼓掌，战地输血在中国军队野战外科史上第一次取得成功。第二个病人推来了，白求恩主动躺在了病人的身旁不容置否说：“我是O型血，抽我的。”白求恩因此被群众称赞为“群众血库”。

1939年夏，白求恩在晋察冀卫生学校学习，讲授《野战外科示范课》。刚一上课，白求恩先对护士赵冲说，把“卢沟桥”打开。“卢沟桥”是白求恩为野战手术而设计的一种桥型木架，搭在马背上，一头装药品，一头装器械。护士把“卢沟桥”搬下来，拿出东西，不一会，手术台、换药台、器械筒、药瓶车、洗手盆等一一就绪，医生、护士、司药、担架员、记录员各就各位，简易手术室就布置好了。下一步是示范伤员进入手术的过程，伤员从门外抬入、搬动、解绷带、检查伤情、换药、包扎或手术都井然有序。第三步是手术室的撤收，全部用品有条不紊地归位，最后把“卢沟桥”驮到马背上。 白求恩大夫说，当一名好医生不仅要技术好，还要时刻准备上前线。

1939年7月间，连续十几天的特大暴雨使唐河水位猛增，泛滥成灾的洪水威胁着河北完县神北村。几名老乡死死地把他抱住，不让他冒险。白求恩无可奈何地叹了口气。 洪水威胁着卫生学校的安全，上级决定将学校转移到河西岩。白求恩知道后立刻找到学校要求参加了突击队。没有渡船，大家用大笸箩绑在梯子上当运载工具。白求恩和突击队的小伙子们跳进水中，十人一排，手挽手，一趟一趟来回运送着物资。

1923年秋，33岁的白求恩到英国爱丁堡参加外科医学会会员考试，结识了22岁的英国姑娘法兰西丝。白求恩对法兰西丝一见钟情，很快两人结为伉俪。 一年后，白求恩染上了肺结核。 白求恩对妻子说死神就要来到他的身边，不能把肺病传染给妻子，要和妻子离婚。尽管白求恩反复“动员”，可妻子法兰西丝一再拒绝。白求恩只好硬起心肠向法院递交了离婚申请书。

1939年11月，白求恩在抢救八路军伤员时感染了败血病。生命垂危时，白求恩给聂荣臻写了封信，把遗产一一分给战友们。他也想起了法兰西丝。他请求国际援华委员会给他的离婚妻子拨一笔生活的款子，或是分期给……并要求向她说明，自己十分抱歉，同时也告诉她，自己曾经是很愉快的。

白求恩来到中国后，有一次，他在病房里看到一个小护士给伤员换药，发现药瓶里装的药与药瓶上标签名称不一致，也就是说，药瓶里的药不是应该用的药，如果药用错了，会出问题的。白求恩严肃地批评了那个小护士，告诉她，做事这样马虎，会出人命的。 白求恩用小刀把瓶子上的标签刮掉，并说：“我们要对同志负责，以后不允许再出现这种情况。” 小护士挨了批评，脸涨得通红，眼泪都要流出来了。白求恩心里很生气，但他控制着自己的情绪说：“请你原谅我脾气不好，可是，做卫生工作不认真，不严格要求不行啊！”事后，白求恩向政委提出，要加强教育，提高工作人员的责任心，才能把工作做好。

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1924年，白求恩身患肺结核，仍然顽强拼搏，发明了“人工气胸疗法”，并在自己的身上实验大获成功。其独创的胸外科医术在医学界享有盛名。

1931年夏，白求恩和美国费城皮林父子公司签署了特许专利协议，后者负责全权制造和销售由白求恩发明、并以“白求恩器械”命名的外科手术器械——这类器械共有22种之多，这些器械在当时处于极为领先的地位。

1936年至1937年，白求恩到西班牙作为支持国际反法西斯志愿者投身西班牙内战。在此期间他创办了一个移动的伤员急救系统，成了日后被广泛采用的移动军事外科医院的雏形。为了输血以抢救失血过多的伤员，他发明了世界上第一种运输血液的方法，在医学上具有极为重要的意义。

1937年，中国的抗日战争爆发，白求恩率领一个由加拿大人和美国人组成的医疗队来到中国解放区，1938年4月经延安转赴晋察冀边区，在那里工作了近两年，他的牺牲精神、工作热忱、责任心均称模范，直至以身殉职。他的事迹受到中国人民的广泛赞扬。

1939年12月21日，毛泽东写《学习白求恩》一文，指出：一个外国人，毫无利己的动机，把中国人民的解放事业当作他自己的事业，这是什么精神？这是国际主义的精神，这是共产主义的精神，每一个中国共产党员都要学习这种精神。白求恩同志毫不利己专门利人的精神，表现在他对工作的极端的负责任，对同志对人民的极端的热忱。他以医疗为职业，对技术精益求精。我们大家要学习他毫无自私自利之心的精神；在整个八路军医务系统中，他的医术是很高明的。从这点出发，就可以变为大有利于人民的人。一个人能力有大小，但只要有这点精神，就是一个高尚的人，一个纯粹的人，一个有道德的人，一个脱离了低级趣味的人，一个有益于人民的人。这篇文章收入《毛泽东选集》第二卷，题为《纪念白求恩》。

1998年，白求恩被正式接纳入“加拿大医学名人纪念堂”；2004年，加拿大广播公司评选“最伟大的加拿大人”，白求恩被评选为第26位伟人。据纪念馆的讲解员介绍，白求恩之所以赢得加拿大人的崇敬主要有两个原因，一是钦佩他在征服“死亡”威胁过程中的坚强毅力；二是钦佩他处处为他人服务，为医疗社会化而不懈奋争的崇高精神。

2012年4月，加拿大驻华大使马大维高度评价白求恩：白求恩是一位伟大的人道主义者，是一位对中国人民和加拿大人民具有历史意义的人物。

2014年10月，在“纪念白求恩逝世75周年中国加拿大国际论坛”中，各大代表称赞他：他是一个斗士，是“八路军最老的一位战士”；他是一位医术精湛具有开创性的医学专家，也曾经是一位绝症患者；他是一个热情洋溢的人，对世界有着强烈的好奇感，也是一位诗人和画家，一位设计师、摄影家和宣传家；他个性极强又情感丰富，脾气暴躁但不失温柔，纯真率性又满怀激情。

白求恩墓

石家庄市中山路华北军区烈士陵园内西侧，花岗石墓基，墓顶为半圆形，墓前有汉白玉墓碑，上刻“白求恩大夫之墓”，两侧长廊有白求恩革命活动照片。墓前广场有白求恩全身塑像。

白求恩命名的医院

以他命名成立了白求恩国际和平医院（河北石家庄市）和白求恩医科大学（2000年并入吉林大学，改名白求恩医学院/科部）。加拿大约克大学以他命名了白求恩医学院。

白求恩雕像

1949年，迁葬到石家庄的华北军区烈士陵园。陵园中仅有的两座雕像是为他和柯棣华大夫立的。他是被中国政府树立雕像的第一位外国人。

蒙特利尔市中心concordia大学附近广场矗立的雕像由中国著名雕塑家司徒杰创作，于1976年由中国政府送与加拿大政府。

白求恩纪念馆

格雷文赫斯特白求恩纪念堂：1970年中加建交，加拿大政府购下了白求恩的父亲在格雷文赫斯特的住宅，将其恢复到1890年白求恩诞生时的样子，又把邻居的白色房子布置成了“白求恩纪念馆”。故居楼下的书房、卧室等都保持19世纪末白求恩生前在此居住时布置，二楼是白求恩事迹展览室。2002年8月，中国血统的加拿大总督伍冰枝到此，为白求恩的铜像揭幕。白求恩故居被加拿大政府列入加拿大国家文化遗产。

白求恩命名的中学

白求恩中学：加拿大安大略省省会多伦多市斯卡区他家乡的中学也以他命名。

白求恩柯棣华纪念馆

白求恩柯棣华纪念馆坐落在唐县城北2公里钟鸣山下。柯棣华纪念馆始建于1971年，1985年移址扩建，1986年11月新馆建成，1986年与白求恩纪念馆结为姊妹馆向社会开放。

白求恩去世后毛泽东为了悼念他，专门写了一篇文章《学习白求恩》（该文在编入毛泽东选集第二卷时改名为《纪念白求恩》），在1939年12月21日发表。这篇文章后来和毛泽东的另外两篇同一时期的文章《为人民服务》和《愚公移山》一起在文革期间成了所有中国大陆人都要背诵的“老三篇”。白求恩的名字也因此而家喻户晓。

1964年，中国上海天马电影制片厂和八一电影制片厂以他的事迹合拍了一部电影《白求恩大夫》。主演美国人谭宁邦，演员有田华、梁波罗、村里、英若诚、杨在葆等。

1977年，加拿大拍了一部电影《白求恩》。

1990年，中、加、法合拍了一部电影《白求恩：一个英雄的成长》。

2005年，中、加合作拍摄了一部电视剧《诺尔曼·白求恩》。

1990年3月，为庆祝白求恩诞辰100周年，中国和加拿大联合发行了纪念邮票。

2019年12月18日，吉林大学纪念白求恩逝世80周年暨毛泽东发表《纪念白求恩》80周年大会在长春召开。当天，还举行了《白求恩精神研究丛书》首发暨赠书仪式。