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，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、责任心堪称模范，直至以身殉职。他的事迹受到中国人民的广泛赞扬。