Среднее образование Николай Иванович получил сначала дома, а потом в частном пансионе. В 14 лет Пирогов поступил на медицинский факультет Московского университета, по окончании которого в 1828 году был направлен за границу для подготовки к профессорской деятельности. В возрасте 26 лет Николай Пирогов получил звание профессора и возглавил хирургическую клинику в Дерптском университете.

В 1841 году Пирогов был приглашён в Петербург на кафедру хирургии в Медико-хирургическую академию профессором госпитальной хирургии и прикладной анатомии. Здесь он создал первый в России Анатомический институт, над проектом которого профессор много работал все последние годы.

Николай Иванович сделал огромный вклад в развитие хирургии и медицины, а его научные работы и методики до сих пор используются в международной практике. Пирогов сам придумывал медицинские инструменты и контролировал их изготовление, проводил бесчисленные операции в самых разных условиях, занимался консультациями.

В 1847 году Николай Иванович отправился на Кавказ, где впервые ознакомился на практике с военно-полевой хирургией и вопросами военно-полевой медицинской администрации. Здесь он провёл первую в мире успешную операцию с применением эфирного наркоза. Учёный самостоятельно сконструировал маску для наркоза, которая применяется и в наши дни. Также под его руководством раны стали перевязывать бинтами, пропитанными крахмалом.

С началом Крымской войны (1853–1856) Пирогов уехал в Севастополь во главе отряда Крестовоздвиженской общины сестёр милосердия. Оперируя раненых, Николай Пирогов впервые в истории мировой медицины применил гипсовую повязку, дав начало сберегательной тактике лечения ранений конечностей, что позволяло избежать ампутации. Здесь же он разработал и впервые применил новую систему эвакуации, транспортировки и сортировки раненых (в зависимости от тяжести ранений) в боевых условиях.

Однако не всегда великий учёный получал поддержку своим новаторским идеям. Пирогов раз попал в немилость к императору и подвергался жёсткой критике от разных государственных деятелей.

Несмотря на все сложности и личные невзгоды, а также подорванное здоровье, Николай Иванович всю свою жизнь посвятил служению медицине. Он никогда не переставал практиковать и всегда приходил на помощь нуждающимся. Современники его описывали как очень доброго, простого и благородного человека. Именно Николаю Пирогову был посвящён трогательный рождественский рассказ «Чудесный доктор» Александра Куприна.

В фонде Президентской библиотеки можно ознакомиться некоторыми научными работами Николая Ивановича Пирогова:
Коллекция
«Атлас топографической анатомии Н. И. Пирогова» Т. 1 (до 1846 г., доступно в ЭЧЗ)
День в истории