Спокойный, уравновешенный юноша из вполне обеспеченной семьи, Валентин, тем не менее, по окончании гимназии пережил серьёзное душевное потрясение. С детства его тянуло к живописи, рисовал он неплохо. Казалось бы вполне естественным пойти учиться в Петербургскую академию художеств. Семья так и планировала. Но одновременно Валентина мучила идея, широко распространённая среди интеллигенции конца XIX — начала XX века: молодому специалисту следует избирать такую профессию, которая позволяла бы служить народу — простому народу, мужикам. Лучше всего стать врачом, деревенским доктором. Метание между искусством и медициной продолжалось два года. Восторжествовала философия добрых дел. Подавив в себе художника, Валентин пошёл на медицинский факультет. Учился хорошо, особенно любил анатомию и хирургию. В своих мемуарах Лука вспоминает: "Когда (окончив университет — М.П.) я расставался с товарищами, они спросили, какую дорогу я изберу в медицине, и единодушно протестовали, когда я сказал, что намерен всю жизнь быть участковым земским врачом. Они говорили, что я предназначен не для этого, а несомненно для научной работы…. Я же хотел лишь лечить крестьян, хотя бы в самой убогой обстановке". Дав себе в 21 год зарок служить мужику, Войно-Ясенецкий не отрекся от этого решения до конца своей медицинской карьеры.
Следующие десять лет он служил в провинциальных больничках Симбирской, Курской и Воронежской губерний. Русская деревня с её извечной грязью и нищетой издавна порождала тысячи незрячих, бродивших по дорогам и выпрашивающих подаяние. Валентин Феликсович знал об этом народном бедствии и, едва сдав выпускной экзамен, начал посещать в Киеве глазную клинику и оперировать у себя дома. Работоспособность его поражала современников. Судя по сохранившимся отчётам, он за день принимал подчас до двухсот больных и за год делал триста операций. При всём том этот человек-машина не переставал заниматься наукой. В частности, живя в глухомани, работая в жалких клиниках без электричества и канализации, он оставался в курсе новейших достижений медицины, читал специальную литературу на немецком, французском и английском языках. Да и практическая деятельность в его руках превращалась в постоянное исследование. В частности, деревенский доктор изучал разные анестезии и даже опубликовал по этому поводу ряд статей в специальной научной прессе.
Нет, от страсти к научным исследованиям, от постоянного совершенствования своего мастерства он даже в самых диких уголках страны оторвать себя не умел. А на десятом году сельской жизни, уже будучи отцом четырёх детей, и вовсе принял весьма рискованное решение: отправился в Москву, чтобы получить докторскую степень. Никаких денежных запасов семья не имела, так что три года в Москве Валентин Феликсович зарабатывал на жизнь ночными дежурствами. А как продержалась в эти годы его жена, и вовсе непонятно. Единственная цель этого испытания для Войно-Ясенецкого состояла в том, чтобы расширить свои знания врача при оказании помощи пациентам. И действительно, очень скоро о нём заговорили, как о своеобразном "Хирургическом потолке". Поселившись в городе Переяславле, он начал делать самые различные операции, в том числе на глазах, удалял щитовидную железу, оперировал своих пациентов, как акушер, уролог, онколог и гинеколог. В Переяславле, где мне удалось ещё застать некоторых его пациентов, я слышал поистине восторженные высказывания о Валентине Феликсовиче, как о враче с золотыми руками. Мастерство его оценили и московские профессора, принимавшие у него докторский экзамен. А за свои сочинения получил он в 1916 году премию Варшавского комитета — премию Хойнацкого — которую давали за лучшие сочинения, пролагающие новые пути в медицине.
В этот счастливый вроде бы момент жизни Войно-Ясенецкого на семью обрушилась беда: жена заразилась туберкулёзом. В те годы медики считали, что для излечения туберкулёзников их лучше всего перевозить в районы с тёплым и сухим климатом. Валентин Феликсович разослал документы в несколько среднеазиатских городов и получил приглашение из Ташкента на должность главного врача и хирурга городской больницы. Современники вспоминают, что годы 1917–1920 были в Ташкенте наиболее опасными. Большевики рвались к власти, не жалея никого. По ночам в городе шла непрерывная стрельба. Хирурга то и дело вызывали в больницу спасать раненых. Он являлся оперировать в любой час ночи. Так же немедленно, без жалоб и раздражений, шёл он ночами на дом к тяжело больным. В один из таких "походов" врача задержал патруль — двое рабочих и двое матросов доставили его в железнодорожные мастерские, откуда в ту пору мало кто выходил живым. От расстрела "буржуя" спас случайно оказавшийся поблизости видный коммунист. Большевик вступился за знаменитого медика, и Войно отпустили с миром. Утром того же дня, минута в минуту, доктор встал к операционному столу и принялся действовать скальпелем, как будто ночью с ним ничего не случилось.