1939年11月12日凌晨5点20分，一颗忘我投入世界反法西斯事业的伟大的心脏，在河北唐县黄石口一个山村的农家院里停止了跳动。
去世前一天下午，他用颤抖的手向晋察冀军区聂荣臻首长写下最后遗言：
亲爱的聂司令员，
今天，我感觉非常不好——也许我会和你永别了。请你给蒂姆·巴克写一封信——地址是加拿大多伦多城威林顿街第10号门牌。用同样的内容给国际援华委员会和加拿大民主和平联盟会写信，告诉他们，我在这里十分快乐，我唯一的希望，就是能多做贡献。
也写信给白劳德，并寄上一把日本指挥刀和一把中国大砍刀，报告他我在这边工作的情况。这些信，可用中文写，寄到那边去翻译。
最近两年，是我生平最愉快、最有意义的时日，感觉遗憾的就是稍嫌闭塞，同时，这里的同志，对我的谈话还嫌不够……
每年要买250磅奎宁和300磅铁剂，专为治疗患疟疾的病人和贫血病人用。
让我把千百倍的谢忱送给你和其余千百万亲爱的同志！
临终前，断断续续，他无限眷恋地留下了他在这个世上最后的心声——
请转告毛主席，感谢他和中国共产党给我的帮助。遗憾的是我不能亲眼看到中国人民的解放和新中国的诞生！
请转告聂司令员，建议他马上组织一支医疗队，接近火线，收容伤员……战斗结束后，继续完成四分区的巡视工作……
多么想继续……和你们一起工作啊！你们还很年轻……
不要难过……你们努力吧！沿着伟大的道路，勇往直前！
白求恩逝世地遗址
白求恩去世后，晋察冀军区举行盛大追悼会。毛泽东亲笔撰写悼念文章。
诺尔曼•白求恩，伟大的国际主义战士，中国人民永远不会忘记他！全世界爱好和平的人民永远不会忘记他！
1937年6月7日，白求恩从西班牙回到纽约。新闻发布会上，他首次提到日本对中国的侵略：“世界大战已经打响……先是在中国东北（满洲），然后是在埃塞俄比亚，现在轮到西班牙。”
1922年白求恩毕业照
7月30日，白求恩应邀参加洛杉矶医疗局举行的欢迎西班牙之友招待会，见到在美国为呼吁世界支持中国抗战演讲的教育家陶行知。他表示，“如果中国需要医疗队，我愿意到中国去。”
赴华前的白求恩
8月12日，白求恩在加拿大不列颠哥伦比亚省萨蒙湾向加拿大援助西班牙委员会建议组织医疗队去中国，并表示愿意赴中国支援抗日战争。随后，他将这一想法报告给加共总书记蒂姆•巴克。
白求恩的故乡——加拿大多伦多以北160公里的林业小城格雷文赫斯特
10月10日，加拿大共产党与美国共产党在多伦多召开会议，决定联合派出医疗队，援助中国抗战。白求恩受邀成为其中一员。
1938年1月8日，加美医疗队自温哥华启程，白求恩乘坐“亚洲皇后”号邮轮奔赴中国。同行的有美国医生帕森斯和加拿大护士琼•尤恩。
1938年1月底，宋庆龄在八路军驻香港办事处负责人廖承志、中共联络员李云陪同下，会见加美医疗队成员。
1938年2月8日，周恩来副主席来到八路军驻武汉办事处会见白求恩一行，并为他去延安做了周到安排。尤恩事后回忆：
周恩来用熟练的英语向我们表示欢迎，感谢加美医疗队对中国革命的援助。他用一种同志式的真诚深情地说，“我们没有什么东西可以奉献给你们，只有艰苦的工作；你们也不能得到别的什么，得到的只能是伤病员的感激之情。”周恩来是一个了不起的人。临别时，白求恩再次表达了尽快上前线的愿望。
抗战时期的王炳南与家人
参加会见的王炳南谈到对他的印象：
白求恩同志是继马海德大夫之后第二个到我解放区参加战地医疗工作的第二个外国医生，对于这样不畏艰险、不怕牺牲的国际主义战士，我们解放区上下都怀有由衷的敬意。我当时特别感到白求恩有一股渴望献身中国民族救亡运动的战斗精神，热爱自己的工作，在他的心目中，手术刀就是他杀敌制胜的武器，上前线工作是他唯一的要求。
每当我回忆起1938年武汉那次历史性的一夕长谈，我都有古人所谓“如饮春醪，不觉自醉”的感觉。白求恩那种高尚、热情、豪迈、求实的革命气度和作风，给我留下了刻骨铭心的印象。
1938年3月22日，八路军总司令朱德在西安会见了加美医疗队。
