1951年6月16日，中央军事委员会根据抗美援朝作战中的重大卫生需求，作出了“关于迅速成立军事医学科学院的指示”。同年8月1日，军事医学科学院在上海成立。1952年7月7日，改名为中国人民解放军医学科学院。至1954年，该院编设有卫生勤务、细菌、寄生虫、流行病、生理、生物化学、药物、化学、营养、外科、药理、病理、放射生物、法医等14个研究系。1955年，法医系移交第二军医大学。1957年，增设了部队卫生系。1957年5月，改称中国人民解放军军事医学科学院。1958年迁至北京，并将研究系改编为野战外科、放射医学、军事劳动生理、药理毒理、微生物与流行病、军队营养与卫生、卫生勤务、卫生装备等8个研究所。同年，接收中华人民共和国卫生部同位素医院，后改编为附属307医院。1978～1997年，又相继组建了医学情报研究所、基础医学研究所、生物工程研究所和野战输血研究所。2003年，根据中央军委命令，依托军事医学科学院成立中国人民解放军疾病预防控制中心。同年，总后勤部卫生部卫勤研究室归属军事医学科学院，与医学情报研究所合并组建了卫生勤务与医学情报研究所；接收总后勤部卫生部直属卫生防疫队，成立疾病预防控制所。经过多年的建设，形成了以国家、军队重点实验室和研究中心为支撑的研究体系，以理、工、农、医、管、军等6大学科门类为依托的人才培养体系。先后获得以国家科学技术进步特等奖、国家科学技术发明一等奖等为代表的科研成果2000余项。已成为中国军事医学研究的核心力量，军队疾病预防控制的主要力量，以及反恐怖和核、化学、生物医学防护、处置突发公共卫生事件的重要力量。

军事医学科学院编设科技部、政治部和院务部。下设卫生勤务与医学情报研究所、放射与辐射医学研究所、基础医学研究所、卫生学环境医学研究所、微生物流行病研究所、毒物药物研究所、卫生装备研究所、生物工程研究所、野战输血研究所、疾病预防控制所、军事兽医研究所等11个所，以及附属医院、解放军医学图书馆、实验仪器厂和实验动物中心等。

以核、化学、生物和新武器损伤医学防护研究为主要方向，开展平战时卫生勤务、医学情报、军队卫生、军事环境医学、野战输血、卫生装备、军事药学和军事兽医学等重大科学技术和理论研究；参与国家疾病预防控制、反恐怖和突发公共卫生事件应急医学处置，承担军队特需药品研发和生产；开展与军事相关的基础医学、临床医学和生物高技术研究，并为全军培养医学高级科技人才。作为中国人民解放军疾病预防控制中心，基本任务是疾病预防控制、卫生监督监测及核、化学、生物和新武器损伤的医学救援。

①卫生勤务与医学情报研究。重点开展卫生勤务理论与实践和军事医学情报研究，提供决策咨询及情报信息服务。②放射与辐射医学研究。重点开展核武器与高技术武器损伤防护研究，核与辐射突发事件医学应急救援及相关基础、临床研究。③化学损伤医学防护研究。重点开展化学战剂和其他毒剂毒物的检测、消毒、预防和救治措施研究，以及军队特需药品和相关基础、临床研究。④生物损伤医学防护研究。重点开展生物战剂的侦察、检验、消毒、预防、治疗研究，生物恐怖袭击及突发公共卫生事件应急医学处置研究，军队重大传染病防控，生物技术及相关基础研究。⑤军队卫生与环境医学研究。重点开展军队卫生、特殊环境医学、应激医学和营养与食品卫生安全及相关基础研究。⑥卫生装备研究。重点开展卫生装备系统论证和战时医疗后送、卫生防疫防护、药材保障等方面的装备技术研究。⑦野战输血研究。重点开展血液采集、检验、病毒灭活、质控、储存技术研究，血液制品、血液代用品、输血治疗技术研究。⑧军事兽医研究。重点开展人畜共患病、军用动物疫病防治和动物性食品安全及军事兽医学基础、情报、勤务研究。

随着自主创新、人才兴院和可持续发展三大战略的实施，军事医学科学院将逐步建成全军的军事医学创新体系中心、军事医学综合论证及研究基地、野战卫生装备技术论证研究开发基地、军队特需药品研究和中试基地，及高层次军事医学研究和相关人才培训基地，引领军事医学、军队疾病预防控制的未来发展。