Воспитанник Московского университета Н.И. Пирогов тотчас по его окончании был направлен в профессорский институт Дерптского университета. В 1832 он защитил диссертацию на тему «О перевязке брюшной аорты», за которую был удостоин звания доктора медицины.
Эта диссертация вместе с другими трудами ученого («Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций», «Прикладная анатомия человеческого тела» и др.) представлена в зале. В 1840 г. Н.И. Пирогов был приглашен в Медико-Хирургическую академию в Петербурге, где была создана особая клиника – «Госпитальная хирургическая», которой стал руководить Пирогов. В витрине представлен экспонат – «Дело об определении Н.И. Пирогова профессором госпитальной хирургии». Петербургский период деятельности (1841-1856) вошел в историю отечественной медицины как период наибольшего творческого подъема Н.И. Пирогова.
Чтобы студенты имели возможность постоянно упражняться в производстве операций и вести экспериментальные наблюдения, в 1846 г. по проекту Пирогова при Медико-Хирургической академии был создан первый в Европе анатомический институт (экспонат в витрине–«Дело об анатомическом институте»). Творческая мирная работа Н.И. Пирогова прерывается в 1847 г., когда он выезжает на Кавказ, где шли военные действия.
При осаде аула Салты Пирогов впервые в истории медицины применил эфир для наркоза в полевых условиях (рис. акварель – «Аул Салты»). Здесь же впервые в военно-полевой практике Н.И. Пирогов применил крахмальную повязку Сетена. Мысль Пирогова неустанно работает над усовершенствованием методики и техники наркоза. (экспонат – «Трактат об анастезировании»). Научно-исследовательская работа Н.И. Пирогова в Анатомическом институте была чрезвычайно многообразна и плодотворна. Наибольший интерес вызывает предложенный им метод анатомо-топографических исследований путем распилов замороженных трупов. Опубликованный им труд “Топографическая анатомия распилов человеческого тела” с собственно-ручными его пометками и литографические камни, с которых были сделаны оттиски рисунков к этому уникальнейшему атласу, представлены в зале. В 1841 г. параллельно с работой в академии Н.И. Пирогов приступил к работе на Санкт-Петербургском инструментальном заводе, с целью улучшения, по его выражению, «внешних и внутренних качеств инструментов». В экспозиции представлены наборы хирургических инструментов, принадлежащие Н.И. Пирогову.
Сам Пирогов разработал различные типы хирургических инструментов и их наборов, которыми долгое время снаб-жали русскую армию и гражданские лечебные учреждения. Как военный врач и хирург Н.И. Пирогов дважды выезжал на театр военных действий (1854 и1855 гг.) во время Крымской войны. Картина худ. М.П. Труфанова изображает Н.И. Пирогова на главном перевязочном пункте в Севастополе, где он впервые в истории военной медицины ввел в боевых условиях систему сортировки раненых (схема сортировки представлена в экспозиции). Им же была предложена система «рассеивания» раненых, разработано учение о сберегательном методе лечения и многое другое.
В витринах зала представлены четыре классических труда Н.И. Пирогова: «Отчет о путешествии по Кавказу», «Начала общей военно-полевой хирургии», «Отчет о положении военно-санитарных учреждений в Германии, Лотарингии и Эльзасе в 1870 г.» и «Военно-врачебное дело». Они составляют одно целое учение об организации военной медицины и военно-полевой хирургии. Демонстрируются многочисленные награды, личные вещи (среди них курительная трубка Н.И. Пирогова), его рукописи, а также литература о нем. Уникальными экспонатами являются рукопись ученого «Дневник старого врача» (1879-1881) и его предсмертная записка с диагнозом своего заболевания. Гордостью художественной коллекции музея является картина (эскиз) художника И.Е. Репина «Приезд Н.И. Пирогова в Москву» (1881 г.) Это последнее прижизненное изображение великого хирурга. Высокую художественную ценность представляет бюст Н.И. Пирогова (скульптора И.Е. Репина), выполненный в последний год жизни ученого. После смерти Пирогова в его память было создано много медицинских и педагогических обществ его имени. В усадьбе Вишня, близ Винницы, в доме, где провел последние годы жизни Н.И. Пирогов, создан музей. Неподалеку от усадьбы, под часовней в гробу лежит забальзамированное тело Пирогова. В зале демонстрируется картина «Часовня над могилой Пирогова Н.И.», планшет с видами усадьбы Пирогова и его усыпальница (фото Д.Н. Выводцева).