魏晋南北朝时期，南北长期分裂，政权更替频繁，战乱不息，再加上不时发生的水旱灾害，造成疠疫空前流行。正是在这种情况下，许多以救死扶伤为己任的名医，孜孜不倦地收集整理医学文献和民间治病用药的宝贵经验，同时又有所创新，从而推动了医药学的长足进步。这一时期，不但名医辈出，而且由于统治者的重视，医事制度也较秦汉时期更加完备。
一、外科鼻祖华佗
华佗，一名旉，字元化，沛国谯（今安徽省亳县）人，史书中没有记载其生卒年代，只说他“年且百岁而犹有壮容，时人以为仙”[29]。华佗大约生活在汉冲帝永嘉元年（145年）到汉献帝建安十三年（208年）间，曾游学徐州，通晓各种经书，喜爱医术和养生之学。他一生致力于医疗实践，对内、外、妇、儿等各科均有很高的造诣，在疾病的诊断、治疗和体育保健等方面都有卓越的成就。尤其值得称道的是，他是世界上第一个应用全身麻醉进行腹腔手术的医生，堪称外科鼻祖。华佗一生曾为许多人施行过手术。《三国志·魏志·方技传》载，华佗行医，“当须刳割者，便饮其麻沸散……因破取。病若在肠中，便断肠湔洗，缝腹膏摩，四五日差，不痛，人亦不自寤，一月之间，即平复矣”。为了减轻和消除病人的剧烈疼痛，使手术能够顺利进行和取得良好的效果，华佗在总结前人经验的基础上，并结合对酒醉现象的观察，发明了麻醉术。《后汉书·华佗传》记载华佗“乃令（病人）先以酒服麻沸散，即醉无所觉”。可见其麻醉效果还是不错的。麻醉术的发明使原本难以进行的大型外科手术成为可能，从而扩大了外科手术治疗的范围，为人类战胜疾病和痛苦提供了新的手段，对世界医药的发展有着重大的贡献。麻沸散的药方虽早已失传，但这种思想却深深影响了后代医家。宋人窦材的《扁鹊心书》中记有睡圣散可做麻醉之用，元代危亦林用草乌散解决骨伤科复位时的疼痛问题，这种方法无疑要比西方早期所用的机械性压迫、单纯饮酒、放血的方法进步得多。
华佗对疾病的诊断方法亦有可贵的贡献，他擅长察言望色，并通过对病人的面目、形色、病状进行观察来判断疾病的轻重和能否治疗。正确的诊断对于救治病人具有重要意义，华佗善于透过现象，抓住本质，根据不同情况，辨证施治，对症下药，因而他能在治疗中取得令人满意的效果。
华佗还是医疗体育的创始者。他对弟子吴普说：“人体欲得劳动，但不当使极尔。动摇则谷气得消，血脉流通，病不得生，譬犹户枢不朽是也。”[30]为此，他发明了模仿虎、鹿、熊、猿、鸟五种禽兽动作姿态的保健体操“五禽戏”。当“体中不快，起作一禽之戏，沾濡汗出，因上著粉，身体轻便，腹中欲食”[31]。吴普遵照华佗的教诲，每天坚持锻炼，“年九十余，耳目聪明，齿牙完坚”[32]。
华佗因医术成名，也因医术而招祸。曹操患头风病，屡治不愈，听说华佗医术高超，便差人请他为自己治病。华佗只扎一针便不疼了，曹操便要强留他做侍医，但华佗不慕名利，不肯只为一人治病，因而托词归家，延期不返。曹操大怒，便将华佗杀害了。华佗生前著有医书，临死前他把书交给狱吏，告之曰：“此可以活人。”狱吏畏法不受，只好将它付之一炬。华佗的医书没能流传下来，实为祖国医学的一大损失。
二、王叔和与皇甫谧
王叔和，名熙，西晋太医令，生卒年代不详。他对中国医学的主要贡献是总结脉学，编撰《脉经》和整理张仲景《伤寒杂病论》，使之得以流传。《脉经》全书约10万字，计10卷，是按照仲景论脉第一，扁鹊阴阳脉法第二，扁鹊脉法第三，扁鹊、华佗察声色要诀第四和扁鹊诊诸反逆死脉要诀第五等篇章顺序撰写成书的。书中把脉象归纳为24种，对每种脉象的性状作了明确而详尽的描述。为了便于理解，王叔和还把脉象分为八类相似的脉，进行排列比较。这些脉象基本符合现代医学对血液循环系统特性的认识，包括对心脏搏出量，动脉管的韧性和弹性，血液在动脉中流动的情况，血液黏稠度，心脏跳动的频率和节律，血管充盈度等内容。此外，《脉经》中还有关于寸、关、尺三部脉定位诊断的内容，首次明确提出了手腕部桡侧动脉（寸口脉）与五脏六腑相互配属的关系，使其能与中医传统的脏腑辨证施治结合起来，更有效地指导临床实践。
《脉经》是我国现存最早的脉学专著，它不但推动了中医学的进步，而且对世界医学也产生了一定的影响。阿拉伯医圣阿维森纳（980—1037年）所著的《医典》中关于脉学方面的内容，有许多资料就来源于《脉经》。公元14世纪，波斯医生拉什德·阿尔丁·阿尔哈姆丹尼用波斯文编写了一部关于中国医学的百科全书，其中特别提到王叔和的名字，并附有切脉的部位图。
重新编整张仲景的《伤寒杂病论》是王叔和做出的另一大贡献。尽管一千多年以来，对王氏将原书割裂并掺杂己见的整理方法褒贬不一，但是该书经过三国时兵荒战乱，已错简散乱，如果没有王叔和做一番整理加工工作，恐怕自此便要亡佚了。所以，后世多数医家都认为王氏在整理古代医籍方面功不可没。
西晋时与王叔和齐名的另一位名医是长于针灸术、著有《针灸甲乙经》的皇甫谧。
皇甫谧（215—282年），字士安，幼名静，自号元晏先生，甘肃灵台人，为人“沉静寡欲”，“有高尚之志，以著述为务”[33]，后来不幸身患严重的风痹疾。为了战胜疾病，他致力研读针灸书籍，并着手整理，撰成《黄帝三部针灸甲乙经》（简称《针灸甲乙经》或《甲乙经》）一书，它是我国现存最早的针灸学专著也是中医针灸学的经典著作。
针灸术是祖国医学宝库中最有价值、历史最悠久的遗产之一，传说起源于伏羲氏时代。战国以来的名医如扁鹊、淳于意、张仲景、华佗、王叔和等都精于此道，流传下来的针灸术著作亦不少。如《针经》、《素问》、《论病精微》、《明堂孔穴针灸治要》等。皇甫谧发现上述医书“文多重复，错互非一”[34]，于是便着手整理，“使事类相从，删其浮辞，除其重复，论其精要，至为十二卷”[35]。《针灸甲乙经》全书分为118篇，包括腑脏、经络、腧穴、病机、诊断、治疗等多方面的内容，记述了单穴49个，双穴300个，共349个穴位，并具体指明了针刺深度、留针时间和艾灸时间。《针灸甲乙经》还详细记述了各部穴位的适应症和禁忌症，对前人记述穴位有误之处，亦详加考证，并将全身穴位按解剖部位进行了重新排列，方便了人们辨认和掌握。自该书问世后，历代针灸家多以此为蓝本，至今仍是针灸教学、科研、治疗的主要参考书之一。
三、葛洪和《肘后方》
《肘后方》全书共8卷，内容涉及急性传染病、各脏器急慢性病、外科、儿科、眼科和六畜病的治疗法。其特点是，对每种疾病都讲到病状、病源、治法和药方。值得注意的是，葛洪对许多传染性疾病比前人有了进一步的认识，包括伤寒、疟疾、痢疾、瘟疫、狾犬啮人（狂犬病）、骨蒸尸注（结核病）、丹毒病以及马鼻疽等。其中，有关天花的流行情况和症状的描述，尤为详尽，葛洪是我国最早详细记述天花的人。此外，《肘后方》提到的治疯狗咬伤方，已经初步体现了近代免疫学的思想。书中写道：“疗狾犬咬方：仍杀所咬犬，取脑傅之，后不复发。”用疯狗脑浆治疗疯狗咬伤，可见我国医学家很早就已掌握了免疫的方法。
葛洪通过长期炼丹的观察实验，了解到许多矿物的性质和用途，这就扩大了矿物药的使用范围，推动了制药化学的发展。在《肘后方》中，他提出用麻黄治咳嗽，用大黄做泻剂，密陀僧（氧化铅）做防腐剂，用赤石脂收敛，用松节油治关节炎，铜青（氢氧化铜、碳酸铜）治皮肤病，用雄黄、朱砂、艾草做消毒剂。这些都是符合现代科学的。
《肘后方》也有糟粕部分，因葛洪笃信道教，书中不免有画符念咒语可以治好疾病的内容，这显然是不科学的东西。尽管如此，这本书仍然具有很大的实用价值，是我国医学的宝贵文献，一直为后世医家所重。
四、陶弘景对药物学的总结和发展
药物是医生治疗疾病的主要物质材料，它的发展和整个医学的发展有着极其密切的关系，因此，历代医家对药物的研究都很重视。魏晋南北朝时期，药物学研究有了新的进展，这反映在药物学著作的大量出现上。据《隋书·经籍志》载，这一时期大约出现了近30种共150卷的药物学专著。其中，对后世影响最大的著作首推南朝名医陶弘景撰著的《神农本草经集注》。
陶弘景（456—536年），字通明，丹阳秣陵（今南京）人。自幼酷爱学习，“读书万余卷，一事不知，以为深耻”[38]，一生对“阴阳五行，风角星算，山川地理，方图产物，医术本草”[39]都深有研究，著述多达数百卷。
魏晋以来，祸乱频仍，古籍多有散佚，最早的药物学专著《神农本草经》流传至南朝时仅存3卷，并且因为辗转传抄，药味时有增减，产生了不少错误，正如陶弘景所云：“魏晋以来……更复损益，或五百九十五，或四百四十一，或三百一十九，或三品混糅，冷热舛错，草石不分，虫树无辨，医家不能备见。”[40]因此，他对《神农本草经》进行了整理，撰成《神农本草经集注》7卷。同时，又汇集了汉魏以来医家新发现的365种药物，写成《名医别录》一书，也作为《本草经集注》的一部分。《本草经集注》在流传过程中不幸散佚了，但从敦煌石窟的残卷和后代著作所摘引的内容来看，此书具有很高的学术水平和实用价值。书中共收药物730种，比之《神农本草经》增加了1倍。为了区别原书记载的药味和新加入的药味，陶弘景用朱红色字书写原药味，而用黑色字书写新加入的药味。这种方法不仅新颖醒目，而且反映了他对新增内容的态度是十分慎重的。
陶弘景在药物的分类方面也独创一格。《神农本草经》仅依药物的性质分成上、中、下三品，这是一种很原始的分类方法，既不容易掌握药物的特性又难于寻检。陶弘景则按照药物的天然来源将其分成玉石、草木、虫鱼、禽兽、果菜、米食及有名无用7大类。这种分类方法比较科学，在我国药物学史上有着深远的影响，我国第一部国家药典《唐新修本草》基本上是按照这个方法来分类的，甚至明代李时珍的《本草纲目》也没有脱离这种分类方法的范围。此外，陶弘景还首创了按疾病进行药物分类的方法，他把这种分类法称为“诸病通用药”法。在书中，他把药物依病分成80多类，为医家临床开方提供了便利，也有利于医药的普及推广。
《本草经集注》在药物的性味、效用及形态、采集、鉴别等方面也有诸多新论述。按当时的说法，药有五味：酸、咸、甘、苦、辛，但因此说勉强和阴阳五行说硬性联系，故出现了许多不符合实际的情况。陶氏主张以临床经验为主，重视药性而不盲从药味，他把药物的药性更细致地分为寒、微寒、大寒、平、温、微温、大温和大热8种，使人们对药性的认识前进了一大步。他还在书中明确指出：药物的疗效和采集的季节、产地等有关系，并考订了古今药用的度量衡，规定了汤、酒、膏药及丸散的制作规程，这在药剂学上也有着巨大的价值。