Особое внимание Н. Н. Бурденко обращал на тяжелораненых: своевременный вынос их с поля боя, проведение противошоковых мероприятий, полноценную хирургическую обработку ран в специализированных госпиталях. Все это улучшало результаты лечения и резко снижало смертность. При сложных проникающих ранениях груди смертность после хирургической обработки сократилась в 2–4 раза по сравнению с данными прошлых войн. Если прежде абсцессы мозга при проникающих ранениях головы возникали в 70% случаев, то во Бремя этой войны — всего в 12,2%. Значительно меньше раненых погибало также при ранениях живота, таза и других тяжелых повреждениях.
Н. Н. Бурденко одним из первых оценил огромное значение антибиотиков: внутриартериальное введение пенициллина при огнестрельных повреждениях черепа предотвращало гнойные осложнения. До конца своих дней он думал и работал над совершенствованием военно–полевой хирургии, внеся тем самым неоценимый вклад в дело разгрома фашистских захватчиков. Ни одна армия мира не знала такого высокого процента возвращения раненых в строй после хирургического лечения — 72,3.
Титаническая энергия ученого, его огромная воля и сила духа были поразительны. В 1941 году, после инсульта, он потерял слух и лишился речи. Страстно желая быть полезным своей Родине, он, находясь в омском госпитале, заново учился говорить. Каждый день по многу часов тренировался перед зеркалом, нараспев произнося слоги, и, не слыша их звучания, вскоре действительно начал говорить. А всего через два месяца, едва оправившись, еще полубольной, с обычной энергией принимается за работу в омских госпиталях и, кроме того, пишет монографии, переписывается со многими фронтовыми хирургами, помогает им практическими советами, делится опытом.
В ноябре 1942 года Н. Н. Бурденко назначается членом Чрезвычайной государственной комиссии по установлению и расследованию злодеяний немецко–фашистских захватчиков. Много внимания уделял он выполнению этого ответственного задания: руководил расследованиями в Орловской и Смоленской областях, а также специальной правительственной комиссией, которая должна была выявить обстоятельства расстрела фашистами военнопленных польских офицеров в Катынском лесу.
В 1943 году Н. Н. Бурденко присвоили звание Героя Социалистического Труда. 20 мая в Свердловском зале Кремля состоялось вручение ему ордена Ленина и Золотой медали «Серп и Молот». «Награждение товарища Бурденко, — сказал М. И. Калинин, вручая эту самую высокую награду Родины, — имеет большое политическое значение. Это награждение означает, что медицинское обслуживание нашей Красной Армии стоит в одном ряду с авиационным, артиллерийским обслуживанием, что медицинские работники в рядах армии столь же нужны, как бойцы и командиры.
Награждение товарища Бурденко имеет и огромное общественное значение: оно является ярким подтверждением советского мировоззрения, советского отношения к ценности человеческой жизни. Ведь самое ценное, что у нас есть, основное богатство нашей страны — это наши советские люди. Поэтому сохранение здоровья людей, их работоспособности есть один из самых благородных видов деятельности…
Высокая награда, которую получает товарищ Бурденко, это награда за его талант, за его успехи в области медицинской науки и практики. Наши врачи не могут жаловаться на то, что в прошлой истории у нас не было замечательных — не точки зрения общественной, и с точки зрения медицинской — врачей. Мне хотелось бы, чтобы в настоящее время у нас таких талантливых людей в области медицины были сотни и тысячи…
Я бы хотел, чтобы вы были неистово заражены мыслью — русская медицина должна стоять в первых рядах мировой медицины».
В ответном слове Н. Н. Бурденко горячо благодарил Коммунистическую партию и Советское правительство за высокую оценку его труда. «Я хирург, — сказал он, — и как хирург привык отвечать за свои дела. Это чувство ответственности проходит через всю мою трудовую жизнь. Тот факт, что большевистская партия удостоила меня великой чести и доверия, приняв в свои ряды, еще более поднимает это чувство ответственности, умножает силы и энергию. Мы, медики, в условиях настоящей Отечественной войны полны решимости приложить все свои знания и силы к тому, чтобы видеть нашу дорогую Родину в ореоле победы».
Последний период его жизни ознаменовался огромным событием. В 1944 году создана Академия медицинских наук СССР. Инициатором и организатором ее был Н. Н. Бурденко. На первой учредительной сессии в качестве кандидата в президенты академии единственным назвали его имя. Академия медицинских наук была призвана стать штабом науки.