國防醫學院的前身可回溯到袁世凱設立的「北洋軍醫學堂」，該學堂是承繼北京協和醫學院的歐美醫護與公衛訓練而發展出來的醫療體系。「北洋軍醫學堂」歷經「陸軍醫學堂」、「陸軍軍醫學校」、「軍醫醫學校」的更名與改制，中日戰爭期間遷到貴州，1945年復員。另於1938創辦之「軍政部陸軍衛生勤務訓練所」，戰爭期間遷到貴州，1945年復員，1947年與「軍醫醫學校」合併，在上海江灣成立軍醫中心，是為「國防醫學院」。1949年4月隨中央政府陸續搬遷到臺北市，為臺灣唯一的一所軍醫學院。國防醫學院遷台時設有醫科、牙科、藥學系、護理學系、醫學專修班及高級護理職業班，醫科及牙科後來改為醫學系及牙醫學系。醫學系的課程與「七年制醫學士學制」課程基本上一致，即兩年的通識教育、兩年的基礎醫學教育、兩年的臨床醫學教育及一年的實習教育，只是增加軍事學、基本教練、射擊教育及軍人生活教育等。招生方面，國防醫學院參加軍校聯合招生，但由於是唯一的軍醫學院，不需與其他軍事學校競爭考生，等於是單獨招生。軍事學校聯合招生，與大專聯合招生分別辦理，時間較晚，因此國防醫學院亦不需要與非軍事醫學院校競爭考生。該校於1955年設立醫學專修班，招收合乎資格（中學畢業）的軍中醫療人員施予四年醫學教育，畢業後具有醫師資格，每班人數30─40人，逐年遞減，不久停辦。該校醫學系畢業生須服軍職十年，在軍醫院接受各專科的住院醫師訓練而成為專科醫師，十年後約有百分之二十仍留在軍中服務，為軍醫及榮民醫院系統的中堅份子，其中，不少留學歐美，獲得學位後返校擔任教職、研究工作。1983年7月1日原屬教學醫院之三軍總醫院正式歸併為國防醫學院直屬的教學醫院。為因應國防醫學之發展及配合時代之需要，培育高級師資和研究人才，國防醫學院先後增設博、碩士班研究所及衛勤專科等教育班次。1999年底，於「國防醫學中心整建工程」完工後，搬遷至臺北市內湖現址。除三軍總醫院為國防醫學院直屬的教學醫院外，臺北、臺中及高雄榮民總醫院、振興復健中心、榮民製藥廠、景德製藥廠、永信製藥廠、三軍衛材供應處、北部地區各衛生所、環境衛生保護局等，均為該學院學生實習之場所。