В апреле 1855 г. И.В. Енохин был пожалован в лейб-медики с производством в тайные советники. 10 февраля 1857 г. (в возрасте 66 лет!) он был назначен директором Военно-медицинского департамента. Александр II, начав коренную перестройку главных основ государственной жизни России, избрал для осуществления её в военно-медицинском ведомстве именно Енохина, в котором высоко ценил неподкупную честность и способность проводить в жизнь новые веяния.
Непродолжительное, в течение пяти с половиной лет, пребывание И.В. Енохина во главе медицинского департамента, где до этого надо всем преобладала рутина, освежающим образом повлияло на развитие военно-врачебного дела в России и на служебный быт военных врачей.
Будучи сторонником просвещения как лекарства от всех социальных недугов, И.В. Енохин много способствовал повышению квалификации (по современной терминологии — последипломному образованию) военных врачей, причём связал с полученным образованием дальнейшее продвижение по службе взамен практиковавшегося ранее выдвижения только в зависимости от выслуги лет. В целях информационного обеспечения постепенного и непрерывного повышения уровня медицинского образования он принял меры к усилению госпитальных библиотек, обязав их снабжать военных врачей всеми необходимыми книгами, осуществил оснащение крупных госпиталей учебными пособиями для открывавшихся на их базе школ усовершенствования военных врачей (прототип современных окружных курсов усовершенствования офицерского состава медицинской службы — КУОСМС), расширил программу «Военно-медицинского журнала», переведя его из трёхмесячного в ежемесячное издание, получил разрешение на публикацию протоколов заседаний Общества русских врачей в Петербурге и т.п.
При И.В. Енохине получило широкое развитие прикомандирование военных врачей к клиникам Академии, а вскоре — и к клиникам университетов для усовершенствования в практической медицине. Ежегодно, таким образом, обучались 20 человек и ещё 8 посылались на два года за границу, что обходилось медицинскому департаменту в 12 тыс. рублей серебром.
Убедившись на примере Западной Европы в необходимости внедрения специального образования врачей, Енохин нашёл способ развития, узаконения и поощрения специализации в русской медицине посредством введённой им системы усовершенствования, которая была вскоре принята в морском, горном и гражданском ведомствах. Таким образом, его можно считать одним из пионеров создания сети институтов повышения квалификации в нашей стране.
И.В. Енохин сознавал, что для успешности врачебного дела необходима полная самостоятельность медицины. Он всеми силами стремился устранить многочисленные цепи, которыми было опутано Военно-медицинское ведомство. Военные врачи, ветеринары, фармацевты и фельдшеры зависели от многочисленного и разнообразного начальства нескольких ведомств, в которых распространены были произвол, насилие, формализм и хищения. Енохин указывал на необходимость объединения управления лечебными заведениями, упрощение администрации, а также сокращение штатов и делопроизводства. Благодаря его стараниям госпитали были изъяты из рук комиссариатских чиновников, также была устранена власть Министерства внутренних дел над заготовлением врачебных запасов. В соответствии с царским указом от 26 марта 1859 г. бывший Департамент врачебных заготовлений с приписанными ему учреждениями передавался военно-медицинскому ведомству, вследствие чего устранялись огромные издержки. Тем же указом было определено передать в ведение Военно-медицинского департамента части Комиссариатского ведомства (продовольственную и вещевую).
Однако у Енохина, несмотря на то что «он был близок к особе государя, как ни один ещё медик во всей нашей истории, и пользовался его постоянным благоволением», нашлись влиятельные противники, среди которых были военный министр Н.О. Сухозанет и генерал-лейтенант Н.И. Вольф. Им удалось добиться того, что приведение указа в исполнение было признано несвоевременным, и 22 января 1860 г. последовал именной указ об оставлении хозяйственной части госпиталей по-прежнему в ведении Комиссариатского департамента.
Болезнь и смерть помешали И.В. Енохину закончить предпринятые им преобразования по уменьшению многовластия в военно-врачебном деле. Эти его идеи удалось реализовать значительно позже. «Только Великая Октябрьская социалистическая революция дала военным врачам всю полноту административных прав; произошло объединение всех отраслей военно-медицинского обеспечения в руках военно-медицинской администрации» (БМЭ, II изд., т. VIII, с. 110).