1937年，日本悍然发动七七事变，拉开了中国人民全面抗战的序幕。这场爆发的中日战争，不仅深刻地影响了干千万万中国人的命运，也完全改变了在遥远的太平洋彼岸，一位名叫诺尔曼•白求恩的加拿大医生的人生。
1937年7月30日，在美国洛杉矶医疗局举行的欢迎西班牙人民之友的宴会上，白求恩遇见了正在海外为抗日奔忙的陶行知，陶行知向白求恩讲述了日本法西斯在中国的暴行和中国人民的抗战情况，以及中国军民缺医少药的困境，同时向白求恩发出了诚挚的邀请。白求恩当即表示：“如果需要，我愿意到中国去，同你们一块战斗。”
此时的白求恩，已经经历了人生的一次重大转变，从一名普通的军医奋斗成为一名加拿大名医，已在国际知名的专业学术刊物上发表了14篇论文，发明了一大批医疗器械（白求恩肋骨剪等等），已是顶级的胸外科专家，并且连续两届被选为美洲胸外科医生协会的5人职位之一。凭着高超的医术和名气以及专利，他完全可以过上非常舒适的生活，但白求恩并未沉醉与满足于此，他把目光转向平民百姓，开始思考贫富差距所造成的同病不同命的差别，呼吁建立全民免费医疗制度。
1935年他去苏联参加国际生理学大会，了解了苏联的免费医疗体系，回加拿大后，便加入了共产党。
1936年，西班牙内战爆发，已46岁的白求恩放弃在加拿大的一切，远赴西班牙，加入世界反法西斯的战斗行列。在西班牙，他努力救死扶伤，并曾巡回欧洲、北美，为西班牙共和派募集支持，谴责英、法、美对法西斯的漠视。
然而西班牙共和派在战场上的失利和战争的残酷让他饱受创伤，1937年6月6日他动身回国，试图“唤醒那些沉睡的人们”。
不久后，他便遇到了陶行知，这一次，他的人生会发生更加重大的转变，他将“不远万里来到中国”，变成“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”。
白求恩践行了他的诺言，他参加了“美加援华医疗队”，实际上这个医疗队只有他和美国医生帕森斯、加拿大女护士尤恩三人。他们于1938年1月2日搭乘”日本皇后”号班轮从温哥华启程赴中国，1月20日抵达香港，23日飞抵当时尚未陷落的抗战大本营武汉。在武汉帕森斯因私自扣下援华经费和酗酒问题，旋即返美，实际上没有参加中国抗战医疗服务。当时《新华日报》以“加拿大派医药队援华”为题，报道了白求恩携带1300美金、3万条绷带、600件衣服和其他医疗物资来中国武汉的好消息。
1938年2月22日，白求恩一行在共产党的精心安排下，离开武汉，穿越豫、晋、陕三省，在战火纷飞中，经过一个月的艰苦跋涉，医疗队终于到达西安，于3月底辗转到达延安。
延安方面考虑到他的身份和战场的危险性，希望他留在相对安全的后方。但遭到白求恩的断然拒绝，他说外科医生的岗位只能在第一线，离前线越近，挽救伤员的生命可能性就越大。请组织不要把他看成是瓷器摆设，而要充分发挥他的强项，把他“当成一挺机关枪来使用”。
在他的坚持下，他去了晋察冀边区，在第一线做战地医生。在极其艰苦恶劣的环境里，在极其简陋危险的条件下，白求恩在晋察冀边区组建了骡马流动医疗队，建立“模范医院”“特种外科医院”，在前线救治了大量伤员。他还创办卫生学校，编写了《战地救护须知》《战场治疗技术》等多种战地医疗教材，为八路军培养了大批战地医生。他的言传身教大大提高了八路军野战医院的医疗水平，给同事和学员留下了深刻难忘的印象。
白求恩是唯一一位在中国语文课本上出现两次的人，其中小学三年级教材《手术台就是阵地》描述了白求恩在齐会战斗中，在距八路军与日寇交火前线不到三公里的一栋破烂小庙里，白求恩不顾个人安危奋战69个小时，完成115台手术，成功将九十多名战士，从地狱拉回人间。
这是一项创历史的记录，今天的人们难以想象，在昏暗的照明下，在隆隆的炮声中，在简易的条件下，白求恩凭着坚韧的意志和严谨的科学精神完成了这一惊人创举。
1939年10月下旬，白求恩准备回加拿大为中国人民抗战募集经费和医疗物资，但是日寇发动”冬季扫荡”，白求恩改变了回国计划，毅然留下来参加反”扫荡”，带医疗队到摩天岭、雁宿崖、黄土岭前线抢救伤员。
1939年10月28日，在孙家庄前线为伤员手术时，左手中指第三关节被手术刀刺伤。11月1日，在抢救一名患有颈部丹毒合并蜂窝组织炎的伤员做手术时，消毒手套不慎划破，致使受伤的手指被感染。
即便在这种情况下，他仍然率领医疗队在前线救死扶伤，忍受着病痛的折磨进行了13台手术，还坚持做了有关疟疾的讲课。
11月7日感染迅速恶化，白求恩这才不得不撤回后方。
8号，白求恩高烧39.6度，被迫停止工作，但仍然叮咛其他医生说，凡是有头部和腹部受伤的伤员，一定要告诉他。
9号，白求恩发烧到摄氏40度。
10号军区领导命令医疗队赶快将白求恩转移到后方医院。
11月11日，白求恩意识到自己快不行了，他努力坐起来，用颤抖的手给聂荣臻司令员写了一封长信，嘱托了他最后的遗愿。当聂司令员读到这封信时，钢铁将军泪流满面。白求恩在生命的最后时刻，心中满满的都是事业、工作、同志、战友、亲人，唯独没有自我。
亲爱的聂（荣臻）司令员：
今天我感觉身体非常不好，也许我要和你们永别了！请你给加拿大共产党总书记蒂姆·布克写一封信，地址是加拿大多伦多城威灵顿街10号，同时抄送国际援华委员会和加拿大民主联盟会。告诉他们，我在这里十分快乐，我唯一的希望就是多做贡献。
也要写信给美国共产党总书记白劳德，并寄上一把缴获的战刀。这些信可以用中文写成，寄到那边去翻译。随信把我的照片、日记、文件寄过去，由蒂姆·布克处置。所有这些东西都装在一个箱子里，用林赛先生送给我的那18美金作寄费。这个箱子必须很坚固，用皮带捆住锁好，外加三条绳子。将我永世不变的友爱送给蒂姆·布克以及所有我的加拿大和美国的朋友们。
请求国际援华委员会给我的离婚妻子坎贝尔夫人拨一笔生活款子，分期给也可以。我对她应负的责任很重，决不能因为没钱而把她遗弃了。还要告诉她，我是十分内疚的，并且曾经是快乐的。
两张行军床、两双英国皮鞋，你和聂夫人留用吧。马靴、马裤，请转交吕（正操）司令。贺（龙）将军，也要给他一些纪念品。
两个箱子给叶（青山）部长；
18种器械给游副部长。
15种器械给杜医生；卫生学校的江校长，让他任意挑选两种物品作纪念。
打字机和绷带给郎同志。手表和蚊帐给潘同志。
一箱子食品和文学书籍送给董同志，算我对他和他的夫人、孩子们的新年礼物。
给我的小鬼（邵一平）和炊事员（老张）每人一床毯子，另送小鬼一双日本皮鞋。照相机给沙飞。
贮水池等给摄影队。医学书籍和小闹钟给卫生学校。
每年要买250磅奎宁和300磅铁剂，用来治疗疟疾患者和贫血病患者。千万不要再到保定、天津一带去购买药品，那边的价钱要比沪、港贵两倍。
最近两年，是我平生最愉快、最有意义的日子。在这里，我还有很多话要对同志们说，可我不能再写下去了。让我把千百倍的谢忱送给你和千百万亲爱的同志们。
白求恩
1939年11月11日
1939年11月12日清晨5时20分，白求恩在河北省唐县黄石口村村民邸俊星家中去世，终年49岁。