1910年11月份，哈尔滨是鼠疫流行最严重的地区，当时哈尔滨市正是初建时期，是东北地区铁路枢纽。当时的中国没有任何一家成规模的医院，更无防疫系统以及实验室和消毒站，哈尔滨更是如此，其市民对现代医学知识也是一无所知，而市政管理者根本不信现代医学，仅相信传统中医。1910年12月20日，伍连德博士仅偕助手林家瑞来到哈尔滨，立刻投入到病情调查工作。首先，确定该传染病是何种疾病，他怀疑是鼠疫，但必须拿出证据。最后，通过对病人尸体解剖，利用显微镜在肺脏标本中看到了鼠疫杆菌，值得一提的是，伍连德博士在尸检过程中，给予死者充分尊重，创面很小，取出标本后又缝合好皮肤。在确定死因后，伍连德博士又查明了该病的传播途径，通过入户调查和对死者的观察，明确了该病是经呼吸道的人人传播。

伍连德博士顶住压力，提出了严格防护措施。当时在哈尔滨有一些外国专家医生，认为该病不会经呼吸道传播，还停留在腺鼠疫传播途径的认识水平，直接面对面给病人诊病，以显示他们对病人的关怀和仁慈。另外，他们还相信鼠疫疫苗的作用，认为他们注射了疫苗，不会患病。伍连德博士提出了3点措施，一是必须戴用棉花和纱布制作的加厚口罩，无论是市民还是医生。二是对病人和可疑病人进行隔离，但要分开。由于没有足够、合适的隔离房屋，伍连德博士从当时俄罗斯管理的哈尔滨铁路局借来大量空车厢作为隔离之所，这可是中外预防医学史上的创举。伍连德博士扮演一个庞大组织总司令的角色，对医生、警察、军队，甚至地方官吏下命令。他将傅家甸分为四个区，每区由一名医药大员主持，配有2名助理、4个学生和为数众多的卫生夫役与警察。每天，医生带领工作人员挨家挨户检察疫情，一旦发现有人感染，立即送到防疫医院，并对病人家属进行隔离。三是封锁交通，防止染疫的病人扩散到外地。由于1911年春节将近，流动人口增多，加之人们恐慌的心理，均想尽快离开这是非之地，因此封锁工作相当困难。为此，伍连德请求当地军队予以协助，尤其对铁路旅客的检查，这是重中之重的工作，病人被送往医院，接触者被隔离，病人居所要严格消毒。

伍连德博士主持的防疫机构，向社会通报疫情和采取的防治措施，稳定民众情绪，减少社会恐慌，获得社会大众和中俄地方当局及卫生等有关部门的理解和支持。同时，为配合隔离防护措施落实，采取学校停课、商店停业等措施，以减少人口流动和人们相互接触的机会。伍连德博士还动员相关部门及社会各阶层，将民众组织起来参与防疫工作。哈尔滨采取的鼠疫防治措施，为东北做了一个表率。随后奉天（沈阳）、长春及黑龙江全省均仿照哈尔滨模式建立起防疫体系。

在哈尔滨鼠疫防治过程中，伍连德博士还做出一个惊人之举，那就是焚烧病人尸体。主要考虑，病人尸体在哈尔滨最寒冷的1月份挖深坑埋葬甚为困难，大多数尸体草草地很浅埋葬，有些棺材露在地面，伍连德博士担心，春季到来，气温回升，尸体腐烂，野鼠噬咬这些尸体后导致鼠疫再次流行。1911年，在哈尔滨城北公共坟地，200名工人把每100个棺木或尸体堆成一堆，一共22堆，浇上煤油，2 200多具尸体就这样灰飞烟灭。哈尔滨文武官员现场见证了那触目惊心的一幕。这是创造中国疾控历史的一天。

随后，俄国防疫部门也仿效中方做法，把辖区内染疫尸体全部火葬。两月间，俄方共焚化了1 416具尸体，其中1 002具尸体是从坟墓中掘出的。此后，哈尔滨一直攀升不断的死亡人数开始下降，至3月1日午夜零点，哈尔滨鼠疫死亡人数为零。其他城市，长春、铁岭、奉天……紧随其后，纷纷传来捷报，死于鼠疫者降至零。在伍连德博士正确、科学领导下，短短两个多月，就将本次震惊中外的东北鼠疫大流行给控制住了，死亡人数约6万人，哈尔滨占据近一半。可以说，通过伍连德博士的努力，使本次鼠疫的危害和损失减少到最低程度，未蔓延扩散成国际大流行，也避免了日俄染指我国主权的企图。为表彰伍连德博士在抗击鼠疫中所作出的卓越贡献，清政府给予他很多荣誉，授予陆军蓝翎军衔、陆军上校和医科进士学衔，颁发二等双龙宝星宝座奖章。清政府有意让伍连德博士担任全国最高医疗行政机构长官，伍连德博士未接受，意在继续满洲防疫与研究工作。通过本次鼠疫防治经验总结和随后的科学研究，伍连德博士又成功地主持了1921年东北地区第二次鼠疫暴发流行的防治工作，疫情很快得到了扑灭，死亡人数减少至8 500人。

1911年7月，伍连德博士和俄国教授萨伯罗特尼组成6人考察团到满洲里与西伯利亚及蒙古交界地博尔贾（Borzia）一带，实地考察本次鼠疫流行的疫源地，获得了宝贵的第一手资料。伍连德博士发现了本次鼠疫发生的原因，商人发明了一种工艺，只要对旱獭的皮毛进行适当的加工，其成色堪比貂皮，旱獭皮冒充假貂皮成为国际市场的新宠，利润巨大。当时山东、直隶两省连年遭灾，大批劳工闯关东，许多毫无猎獭经验的人加入到猎獭队伍，鼠疫最先由生病的旱獭传染给了这些捕猎者。这些捕猎者住在简陋拥挤的客栈，冬天为了保温，门窗紧闭，一旦有人感染，全客栈几乎无人幸免，哈尔滨的鼠疫就是由这些人传入。在整个病区现场考察期间，伍连德博士率领的考察队伍吃住在野外，克服无数困难，观察了旱獭生活习性及寄生蚤类和染疫情况。伍连德博士根据本次疫源地考察，完成了《旱獭（蒙古旱獭）与鼠疫关系之调查》科学论文，于1913年发表在英国著名的医学杂志《Lancet》上，首次提出了旱獭是鼠疫宿主的论断。

按照奉天国际鼠疫医学会议的建议，成立北满防疫事务管理处，以预防和控制传染病的侵袭和再次暴发，这是中国首家集疫病管理和医学研究为一体的政府科研机构。在伍连德博士精神感召下，多名国内外著名大学毕业的医学人才来到防疫处工作。在北满防疫事务管理处领导下，于1912年建立了哈尔滨鼠疫研究所，对外称哈尔滨医院，内设病房、手术室、实验室、图书馆等，负责整个东北鼠疫等传染病防治工作。除建立哈尔滨医院外，伍连德博士还积极向政府建议，在依兰、通江、黑河、满洲里和营口建立了多所传染病医院或检疫所。

伍连德博士考虑的主要研究工作包括：①探寻中国和其他地方以前暴发的肺鼠疫及疫源地；②进一步调查天然或人工生境中蒙古旱獭和相关旱獭对鼠疫和其他疾病的易感性，以及传播媒介；③肺鼠疫是否为其他鼠类种群中常见的疾病；④通过实验和病理学研究，设法进一步探明鼠疫杆菌进入人体方式和扩散方式；⑤气候对鼠疫的传播是否有影响，旱獭在冬眠期间能否受到鼠疫菌的感染；⑥是否可能制造出一种比哈夫金所采用的疫苗更纯净更有效的抗鼠疫疫苗，这是鉴于该疫苗抗鼠疫相当不成功；⑦制定法规保护蒙古旱獭皮毛交易中的猎人和商人；⑧编写肺鼠疫的专著。伍连德博士主要研究成果，就是证实了蒙古旱獭是天然鼠疫的宿主和传播者。1921-1922年冬，在哈尔滨实验室中进行了旱獭鼠疫菌吸入实验，证实处于冬眠中的旱獭也能受到感染，呈现肺鼠疫所有症状，但病程显著延长，最长者59 d死亡。还观察到，肺鼠疫并非起自咽喉或气管，而必须是深度呼吸道受到侵害。于1923年6月，伍连德博士与俄国Sukneff博士共同率领中俄考察队，赴外贝加尔地区素克图村庄进行野外蒙古旱獭鼠疫疫情考察。此行的考察结果，一是证实了旱獭种群中的确暴发疫情；二是从患病或死去旱獭的器官培养物中分离出鼠疫杆菌，充分证实了在旱獭中存在天然鼠疫的观点。

伍连德博士研究工作的一个显著特点，就是充分发挥科研团队的作用，实行"IP制" ，分成若干研究方向，将现场流行病学调查与实验室基础研究相结合，重视解决防治问题，重视研究成果转化。另一个显著特点，就是及时总结文章，或单篇发表，或将某一时期文章结集出版，研究内容包括鼠疫的流行病学、病理组织学、免疫学、毒理学、临床与治疗学等诸多方面，许多文章发表在世界著名的柳叶刀杂志、英国卫生学杂志、美国传染病学杂志上，这在当时中国和亚洲地区是罕见的，尤其伍连德博士本人，他对鼠疫的系统研究工作获得国际社会认可，于1926年，国际联盟卫生组织邀伍连德博士用英文撰写了《肺鼠疫概论》。为此，伍连德博士获得国际联盟卫生组织授予"鼠疫专家"称号和许多国际社会的荣誉，并于1935年成为首位被推荐为诺贝尔医学或生理学奖候选人的中国人。

伍连德博士从剑桥大学获得博士学位后，回国服务30年，把自己最好的年华贡献给祖国。首先，伍连德博士在祖国大疫危难面前，挺身而出，表现出为国献身、救国救民的爱国主义崇高精神，也打破了日本、俄国染指我国东北防疫事务，继而占领我国领土的梦想。再者，伍连德博士向中央政府和国际联盟多次郑重提议，从外国人手中收回中国海港卫生检疫权，并最终予以实现，他本人成为我国首任海港检疫处处长，为我国海关卫生检疫做出了重要贡献。值得一提的是，伍连德博士为了祖国的尊严、摆脱东亚病夫的形象，积极推动我国禁毒运动，向世界表明中国政府的严正立场，为国家赢得荣誉。更为可贵的是，伍连德博士虽与日本同行交往密切，但不与日本当局合作，当日本占领东北地区时，他举家迁往上海，也停止了东北防疫总处的工作，表现出强烈的爱国主义思想。

伍连德博士是一位科学素养极高的医学大家，他毕业于剑桥大学，并在英国利物浦热带医学研究所、德国哈勒大学、法国巴斯德研究所等世界著名科研机构从事研究工作，受到严格的科学训练，奠定了一生从事科学研究的坚实基础，形成了科学、民主的思想。20世纪初叶的中国，积弱积贫，封建愚昧，没有一个国家的正规现代医院，更无防疫机构，伍连德博士以他扎实的专业知识、强烈的事业心和组织才能，将现代预防医学思想引入中国，为中国防疫事业做出了许多开创性的贡献，被世人称为"中国防疫第一人" 。伍连德博士一生最重要的贡献，是通过他领导的一系列卫生活动全面推动了现代预防医学思想在中国的实施，为中国近代卫生防疫事业奠定了一个初步的基础，也为中国现代地方病防治与研究建立了最早的科学基础。

伍连德博士的一生，崇尚科学，不唯书本，注重实践，理论联系实际，勇于创新，致力于解决中国预防医学的主要问题，由于他在中国鼠疫防治研究工作中的杰出贡献，被国际社会尊称为"鼠疫斗士" 。在东北地区防治鼠疫过程中，伍连德博士不仅遵循流行病学的思想和原则，积极开展病情调查，提出有效的防治措施，诸如焚烧鼠疫患者尸体，从根本上消除了鼠疫的流行，还提出了肺鼠疫学说，发现并验证了旱獭在鼠疫传播中的作用，极大丰富了传染病理论。伍连德博士还针对中国当时主要的传染病，诸如结核、猩红热、炭疽、性病，以及毒品和公共卫生学等问题开展了防治研究工作。伍连德博士不仅在传染病防治与研究中做出许多开创性工作，还与王吉民先生合作，用英文编纂出版了我国第一部《中国医学史》专著，向世界宣传中国传统医学的特有理论和实践，以及西医在中国的发展。

每当祖国大疫来临、危难之际，伍连德博士都能够接受重任，亲临前线，不惧风险，坐镇指挥。1910年，当东北地区鼠疫大流行时，满清政府派遣伍连德博士赴哈尔滨防疫，伍连德博士明知危险，在海军部医官退怯情况下，毫不犹豫，仅率领一位学生（林家瑞）来到疫区，进行病情调查，并组织各方面力量开展防疫工作，采取了焚烧尸体的历史性举措。1920-1921年，当东北地区再次暴发鼠疫时，伍连德博士众望所归成为防疫总司令，他亲临疫区，组织各方面力量开展防疫工作，使死亡降低到最低水平。 1919、1926、1932年，当东北地区和上海霍乱流行时，伍连德博士立刻投入到防疫工作中，组织抢救病人，提出防疫对策，积极落实防治措施，做出了不可替代的历史性贡献。

伍连德博士把自己的一生献给了中国的现代卫生事业，他的许多开拓性工作推动了中国卫生事业的建设和防疫体系的创立，例如：①在他领导下成功扑灭了东北两次鼠疫的暴发流行，建立了中国历史上第一个常设防疫机构东北防疫总处以及东北的防疫网络；②他先后主持兴办医院、检验所、研究所共20处，组织并参与了北京协和医院、北京中央医院（现北京大学人民医院）和南京中央医院的规划与建设；③他与颜福庆先生于1915年在上海创建了中华医学会，其目的就是促进医学科学在中国的传播；他还创办了《中华医学杂志》（英文版），并任首任总编辑（1915年）；④他于1930年任全国海港检疫总处首任处长，至此，终于将我国检疫权从外国列强手中收回，虽然这是以伍连德博士为代表的一代有识之士多年共同努力的结果，但是伍连德博士贡献最大，一直坚持多年著文上书，并说服国际联盟卫生组织予以支持，做出许多有历史价值的具体工作。