Невзирая на уговоры друзей заняться наукой, он объявил о своем желании всю жизнь быть «мужицким», земским врачом, помогать бедным людям. Началась русско-японская война. Валентину Феликсовичу предложили службу в отряде Красного Kpecта на Дальнем Востоке. Там он заведовал отделением хирургии в госпитале Киевского Красного Креста Читы, где он познакомился с сестрой милосердия Анной Ланской и обвенчался с ней. В Чите молодые супруги прожили недолго.

С 1905 года по 1917-й В. Ф. Войно-Ясенецкий работает в городских и сельских больницах Симбирской, Курской и Саратовской губерний, а также на Украине и в Переславле-Залесском. В 1908 году он приезжает в Москву и становится экстерном хирургической клиники профессора П. И. Дьяконова.

В 1916 году В. Ф. Войно-Ясенедкий защитил докторскую диссертацию «Регионарная анестезия», о которой его оппонент, известный хирург Мартынов сказал: «Мы привыкли к тому, что докторские диссертации обычно пишутся на заданную тему, с целью получения высших назначений по службе, и научная ценность их невелика. Но когда я читал Вашу книгу, то получил впечатление пения птицы, которая не может не петь, и высоко оценил ее». Варшавский университет наградил Валентина Феликсовича премией имени Хойнацкого за лучшее сочинение, пролагающее новые пути в медицине.

С 1917 года по 1923-й он работает хирургом в Ново-Городской больнице Ташкента, преподает в медицинской школе, преобразованной затем в медицинский факультет.

В 1919 году от туберкулеза умирает жена Валентина Феликсовича, оставив четверых детей: Михаила, Елену, Алексея и Валентина.

Осенью 1920 года В. Ф. Войно-Ясенецкого приглашают возглавить кафедру оперативной хирургии и топографической анатомии открывшегося в Ташкенте Государственного Туркестанского университета. В это время он активно участвует и в церковной жизни, посещает заседания ташкентского церковного братства. В 1920 году на одном из церковных съездов ему было поручено сделать доклад о современном положении в Ташкентской епархии.