U prostorijama južnog krila samostana u Frankopanskoj ulici, sa svega 12 kreveta, prije točno 180 godina s radom je započela bolnica Sestre milosrdnice. Osnivanje je bio odgovor na tadašnji nedostatak organizirane zdravstvene skrbi u Zagrebu, vodstvo su preuzele časne sestre, koje su već imale iskustvo u pružanju medicinske pomoći u Europi. Premda je osnovana s ciljem pružanja medicinske skrbi ženama, od početka je bila otvorena za sve i besplatna za svakoga tko nije mogao platiti usluge.
Do kraja 19. stoljeća, kvaliteta usluga prepoznata je bila i izvan granica grada. Bolnica se 1871. godine preselila u novu zgradu u Ilici, gdje je povećala kapacitet na 200 kreveta, no to je bilo samo privremeno rješenje, pravi iskorak dogodio se krajem 19. stoljeća kada je započela gradnja suvremene bolnice na novoj lokaciji u Vinogradskoj ulici, a posjetio ju je car Franjo Josip I. kada je došao u Zagreb 1895. godine, piše Index.
Bila je od velike važnosti tijekom Prvog svjetskog rata, a za vrijeme Drugog svjetskog rata je proširena, a njezin status unaprijeđen u suvremeni klinički bolnički centar. Postala je ključna institucija za edukaciju novih generacija liječnika, a broj odjela i specijalizacija kontinuirano se povećavao.
Kliničku bolnicu Sestre milosrdnice možemo smatrati i kolijevkom hrvatske onkologije, poglavito radioterapije. U ovoj Bolnici je već 1905. godine, samo deset godina nakon što je Röntgen otkrio X-zrake, dr. Kurt Hühn primijenio rentgenske zrake u liječenju raka dojke što je prvi takav pristup liječenju ne samo u Hrvatskoj već i na ovim prostorima, objašnjeno je na njihovoj službenoj stranici.
KBC Sestre milosrdnice ima opsežan nastavni i obrazovni program koji se odvija na nekoliko razina. Kao nastavna baza Stomatološkog, Medicinskog, Farmaceutsko – biokemijskog, Filozofskog, Edukacijsko – rehabilitacijskog fakulteta, Zdravstvenog veleučilišta, organizira i provodi dodiplomsku i poslijediplomsku nastavu za studente ovih fakulteta i veleučilišta.
Specijalističko usavršavanje mladih liječnika u Hrvatskoj postoji više od sto godina, a od 1950. godine KBC Sestre milosrdnice ima pravo provođenja specijalističkih ispita iz svih medicinskih područja. Uz liječnike, u bolnici se provodi i specijalizacija iz užih specijalnosti za zdravstvene djelatnike.
U KBC-u djeluje i snažna znanstvena zajednica. Institut za klinička medicinska istraživanja, osnovan 1989. godine, organizira i provodi raznovrsne kliničke studije, dok bolnica u suradnji s Ministarstvom zdravstva Republike Hrvatske vodi 28 referentnih centara. Znanstveni novaci, u skladu s odlukom Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa, također se usavršavaju u ovoj ustanovi.
KBC Sestre milosrdnice obuhvaća 16 klinika, 6 zavoda (od čega su 3 klinička), Objedinjeni hitni bolnički prijem, Bolničku ljekarnu, Institut za klinička medicinska istraživanja te niz nemedicinskih ustrojbenih jedinica, čime osigurava cjelovitu zdravstvenu i znanstvenu djelatnost.