1935年11月，他加入了加拿大****anization 黨。德意法西斯支持佛朗哥發動西班牙內戰，1936年冬，他自願前往西班牙參加反法西斯鬥爭。中國抗日戰爭爆發後，為援助中國人民的解放事業，1938年3月，他受加拿大**** 產黨和美國**** 產黨派遣，率領由加拿大人和美國人組成的醫療隊赴延安。8月，他被任命為八路軍晉察冀軍區衛生顧問，致力於改善部隊醫療工作和戰地救治，降低傷員死亡率和傷殘率。他把軍區後方醫院建成模範醫院，組織生產各種醫療器械，向醫務人員傳授知識，編寫醫療圖解手冊。他發起建立外科專科醫院，組織醫務幹部實習周，加快培養衛生幹部。他們組織流動醫療隊，出入火線救死扶傷。為了減少傷員的痛苦和傷殘，他把手術臺放在離火線最近的地方。11月底，帶領醫療隊到山西雁北戰地救治，兩天兩夜連續做了71臺手術。
1939年2月，率18人的 "東征醫療隊 "奔赴冀中前線救治傷員，不顧日軍炮火威脅，連續工作69小時，給115名傷員做了手術。壹次，壹名傷員急需輸血，他主動獻血300毫升。他還發起成立並參加了誌願輸血隊。有的傷員散落在遊擊區居民家中，他和醫療隊冒著危險為他們做手術。4 個月裏，他行程 1500 多裏，手術 315 次，建立手術室、包紮室 13 間，搶救治療傷員 1000 多人。為了適應戰爭環境，方便戰地救治，組織流動醫院，制作了壹個藥包，可裝100臺手術所用的全部醫療器械和藥品，500次換藥和500張處方，被稱為 "盧溝橋藥包"；制作了壹個換藥籃，被稱為 "白求恩換藥籃"。7月初，他回到積石山參加軍區衛生機關的組織領導工作，提出開辦蘇衛生材料廠，解決了藥品不足的問題；創辦衛生學校，培養了壹大批醫療骨幹；編寫了《遊擊戰爭中分區野戰醫院的組織與技術》、《野戰救護須知》、《戰場救治技術》、《模範醫院》等野戰醫療組織法。組織法》等許多野戰醫療教材。他還將自己的X光機、顯微鏡、壹套手術器械和壹批藥品捐贈給軍區衛生學校。在前線，白求恩多次給毛澤東寫信，匯報工作，對醫療工作提出了許多建議。毛澤東也十分關心白求恩的工作和生活。在給晉察冀邊區司令員聶榮臻的電報中，毛澤東批示："請每月發給白求恩壹百元。白求恩報告，松巖口醫院建設需要錢。請令醫院照此執行。同意任命白求恩為軍區衛生顧問。我們完全相信他的建議和能力。壹切請根據傷員的需要酌情處理。"白求恩很感激毛澤東對他的關心，他在回信中說："我自己不需要錢。我自己不需要任何錢，因為我的衣食和其他壹切都有供應。如果錢是加拿大或美國私下匯給我的，請留著做煙草費，專門用來為傷員購買煙草和紙煙。"1939年10月下旬，他在淶源縣摩天嶺戰鬥中搶救傷員時，左手中指被手術刀劃破，後在為外科傳染病傷員手術時感染，他仍不顧傷勢，堅決要求上戰地救護隊。他說："妳們不要把我當古董，要把我當機槍使。"隨後，他隨醫療隊奔赴前線。最後，因傷口惡化，轉為敗血癥，醫治無效，於11月12日淩晨犧牲在河北省唐縣黃石口村。在生命的最後時刻，他仍懷著崇敬的心情懷念毛澤東。他握著身邊戰友的手說："請轉告毛主席，我感謝他和中國****。我相信，在毛主席的領導下，中國人民壹定會得到解放。"
1939年11月17日，晉察冀邊區黨、政、軍領導機關和駐地群眾為他舉行了隆重的葬禮。1939年12月1日，延安各界召開追悼大會，毛澤東題寫挽聯，12月21日，毛澤東為八路軍政治部、衛生部1940年出版的《諾爾曼-白求恩紀念冊》題寫 "學習白求恩 12月21日"、毛澤東為八路軍政治部、衛生部1940年出版的《白求恩紀念冊》撰寫了《向白求恩學習》壹文（建國後編入《毛澤東選集》第二卷時，文章題目改為《紀念白求恩》）、在這篇文章中，毛澤東高度贊揚了白求恩的****主義和國際主義精神，號召每壹個****黨員向他學習。這是壹種什麽精神？這就是國際主義精神，這就是****，每壹個中國**** 主義黨員都要學習這種精神。""白求恩同誌毫不利己、專門利人的精神，表現在他對工作極端負責，對同誌極端熱忱，對人民極端熱忱。""我們每個人都應該學習他這種毫不利己專門利人的精神。從這個優秀的點出發，壹個人就能成為對人民大有裨益的人。壹個人的能力可大可小，但只要有這壹點精神，他就是壹個高尚的人，壹個純粹的人，壹個有道德的人，壹個脫離了低級趣味的人，壹個有益於人民的人。"1940年4月，在河北省唐縣軍城南關建立了白求恩墓。晉察冀軍區決定將軍事衛生學校和模範醫院分別命名為白求恩衛生學校和白求恩國際和平醫院；1952年，白求恩靈柩遷至石家莊烈士陵園。1972 年，白求恩的祖國加拿大政府認定白求恩為 "具有國際影響的英雄"。1991年，以白求恩命名的白求恩獎章成為當年衛生部第14號部長令發布的《衛生部關於全國衛生系統榮譽稱號設置的暫行規定》中由人事部、衛生部***同頒發的榮譽稱號。這是全國衛生系統對模範個人的最高行政獎勵。凡獲得 "白求恩獎章 "者，還將獲得榮譽證書和表彰通報，享受省部級勞動模範待遇。2009 年 10 月，在中國國際廣播電臺、中國人民對外友好協會、國家外國專家局主辦的中國****國際在線網站上，****有 560 萬網民投票評選出獲獎者。2009年10月，在由中國國際廣播電臺、中國人民對外友好協會、中國國家外國專家局***主辦，國際在線網站***承辦的 "中國緣-十佳國際友人 "網絡評選活動中，有5600萬網民參與投票，"中國緣-十佳國際友人 "網絡評選活動當選為 "十佳國際友人"。