В Архангельском медицинском институте Амосов закончил два первых курса за один год. Стахановское движение было очень популярным во всех областях деятельности, и призыв «даешь два курса за год!» оказался как раз для деятельной амосовской натуры. Кстати было и то, что учились в две смены: второй курс днем, первый – вечером, к тому же и самолюбие грызло: жена Галя училась на курс старше.

Амосов вспоминал: «Так начался мой эксперимент. Сильно вдохновился, занимался как проклятый, с утра до десяти вечера – институт и библиотека. Отличная областная библиотека была в Архангельске. Несчетные часы там проведены. На втором курсе пристроился в группу к Гале. Сначала косились на „выскочку“, потом привыкли, вел себя скромно, не высовывался». Учеба была очень напряженной. В первую смену студент Амосов учился за свой первый курс, а днем и вечером занимался со вторым. Слушал лекции, которые интересны, на скучных – занимался своим делом, учил, не пропустил ни одного практического занятия. Обе сессии сдал почти на «отлично», лишь с несколькими четверками.

В медицинском Николай Амосов встретил Бориса Коточигова, с которым они дружили потом тридцать лет – до самой смерти Бориса. Амосов так вспоминал об одном из самых близких своих друзей: «Он был мой ровесник, и жизненный опыт похожий – девятилетка с педагогическим уклоном, учительство в начальной школе. Даже мать у него сельская акушерка. Борис тоже был „читаль“, пожалуй, глубже образован и вообще был умнее меня, хотя ученая карьера его впоследующем остановилась на доценте. Мы сошлись сразу, еще экзамены шли, а мы уже ходили вечером по набережной Двины и вели разговоры о литературе и о политике. Он мне многое рассказал. „Сродство душ“, как раньше говорили».

Второй семестр шел уже легче. Помимо основных предметов учебного плана, Амосов начал увлеченно изучать физиологию, читать и думать о теориях мышления, о регулировании функций. В начале 1936 года умер Иван Петрович Павлов – ученый и герой юности Амосова. Поначалу будущий хирург мечтал о поприще ученого-физиолога, он даже и не помышлял об операциях.

Атмосфера в институте становилась напряженной – разгоралось «дело врачей». Газеты и радио трещали об отравителях, арестовали врачей Левина и Плетнева. Преподаватели института всерьез опасались больших чисток в своих рядах, хоть Архангельск и не Москва. Амосов критически относился к официальной версии этих арестов, не веря пропагандистской шумихе, хотя и боялся, что среди профессуры будут репрессии, но обошлось.

Между тем, его семейная жизнь трещала по швам, отношения с Галей периодически обострялись, сказывались раздельная жизнь и бедность. Любовь прошла, семейная жизнь надоела, детей не было. Обсудили положение с Галей и решили пожить отдельно. Николай Амосов с Галиной разошлись после шести лет брака. Правда, по взаимному согласию, без детей и обязательств.

1 июля 1939 года Амосов получил диплом врача с отличием, поступил в аспирантуру по военно-полевой хирургии. Амосов вспоминал, как это было, – почти случайно: «Перед окончанием института директор Раппопорт (из военных врачей) предложил аспирантуру по военно-полевой хирургии на своей кафедре. Место было единственное – согласился. Так прозаически попал в хирургию». Потом Николай перевелся в клинику факультетской хирургии, к профессору Д. Л. Цимхесу, с которым еще встретится после войны. Цимхес будет научным руководителем Амосова по диссертации, но значительно позже.

Что удивительно, поначалу Амосову хирургия даже не нравилась – «не лежала душа к хирургии, решил дотянуть до летних каникул и просить в Москве о переводе на физиологию». Но перевод в Москву не состоялся, и Амосов оставил аспирантуру. Он рвется на практическую работу и приезжает в родные края, в Череповец, начинает работать ординатором хирургического отделения межрайонной больницы и одновременно преподавать в фельдшерско-акушерской школе.

В феврале 1940 года Амосов, студент-заочник индустриального института, в качестве дипломной работы предложил проект паротурбинного трансконтинентального самолета! Защита прошла блестяще. И Амосов получил во ВЗИИ диплом инженера с отличием.

Так он жил и работал до самого начала войны.

В 1941 году Н. М. Амосов был призван в ряды Красной армии. В течение всей Великой Отечественной войны он служил на Западном, Брянском, 1, 2 и 3-м Белорусских фронтах, а также на 1-м дальневосточном фронте. Амосов был ведущим хирургом полевого подвижного госпиталя-2266.

«Работаем как проклятые с восьми утра до двух ночи», – записывал Амосов. В войну их госпиталь на конной тяге, где было всего пять врачей, принял 40 тысяч раненых! «И мы не дали умереть от кровотечения ни одному», – отмечал Николай Михайлович.

По должности ему полагалось вести «Книгу записей хирурга», в которой отмечалась вся работа за каждый активный день: операции, смерти, поступления, эвакуации, примечания к ним. Именно по ней в 1974 году Амосов написал повесть «ППГ-2266, или Записки военного хирурга». Николай Михайлович вспоминает: «За всю войну мне не довелось быть свидетелем броских, эффектных героических поступков… Но я видел другой, повседневный, ежечасный героизм, видел массовое мужество».

«Заметки военного хирурга» будут впоследствии опубликованы в 1973 году в журнале «Наука и жизнь». В предисловии к повести видный советский писатель Б. Полевой сказал: «В минувшей войне, самой грандиозной из войн, когда-либо кровавивших земной шар, советский человек, труженик, созидатель, отстаивая свою Родину и свои идеи, предстал перед миром как былинный русский богатырь». действительно, военная медицина совершила в своей области не менее героические дела, чем представители других родов войск. И книга хирурга именно о героизме людей в белых халатах, об их мужестве, самоотверженности, об их проблемах и свершениях.

С первых дней войны Амосов работал хирургом в комиссии по мобилизации. Но он хотел служить сам, сдал начальнику военкомата свой «белый билет» и был взят в формирующийся полевой госпиталь ППГ-2266 начальником хирургического отделения. Начальником госпиталя был военный врач 3-го ранга Борис Прокопьевич Хаминов – фигура заметная. В ППГ-2266 пришли работать как уже знакомые Амосову люди – второй ординатор Череповецкой больницы Лидия Яковлевна, близкий друг Николая Михайловича, череповецкие операционные медсестры Тамара и Татьяна Ивановна, – так и новые лица: комиссар Медведев, политрук Шишкин, начальник АХЧ Тихомиров, начпрод Хрусталев, операционная сестра Зоя, врачи – хирург Чернов и два терапевта, рентгенолог и аптекарь из ленинградской области.

Практически сразу выступили к месту дислоцирования, потянулись десять дней в воинском эшелоне, в товарных вагонах, на голом полу, по нескольку суток стояли на станциях, проходило много эшелонов, все уже извелись бездельем и неизвестностью. Но особенно тягостны были сводки – отступление, сдача одного за другим советских городов, бомбардировки Москвы.

На фронте Н. М. Амосову пришлось как бы заново переучиваться. Опыта военной хирургии у него не было, как и у многих других врачей, но жизнь постоянно требовала совершенствовать свои знания, повышать профессиональное мастерство. От четких действий хирурга и всего медицинского персонала зависела во многом боеспособность солдат, их жизнь.

Амосову пришлось в ускоренном темпе изучать «Указания по военно-полевой хирургии», где была изложена единая доктрина военной медицины. Для него такой подход был новым, поначалу он даже был не согласен: «Очень интересное понятие „Единая доктрина военно-полевой хирургии“. Это значит: все хирурги на всех фронтах должны лечить раненых одинаково, по этим самым „Указаниям“. И тут регламентация! Где инициатива? Нет. Дальше читаю разумное объяснение. Оказывается, регламентация нужна потому, что в большую войну хирургией занимаются, в основном, не хирурги, знаний у них нет, и от инициативы – одни потери. Самая суть. Четыре „кита“: сортировка, хирургия, госпитализация, эвакуация. Обработка ран: рассечение не зашивать, при переломах – шины, гипс – в тылу. Живот и грудь оперировать в первые часы».