К 1940 году штат БелНИИПК насчитывал уже 75 работников. Функционировали донорское отделение, отделение заготовки крови, гематологическое, хирургическое, патофизиологическое отделения, а также сывороточная, биохимическая, клиническая и бактериологическая лаборатории. Основные усилия в довоенные годы были направлены на внедрение в клиническую практику переливания крови и обучение кадров, изучение вопросов консервирования крови, разработку методов ее хранения и транспортировки.

Особое внимание уделялось изучению свойств изогемагглютинирующих сывороток и способов их изготовления, получению сухих и консервированию стандартных сывороток, разработке метода консервирования стандартных сывороток и эритроцитов. В Институте были впервые проведены эксперименты по внутриартериальному переливанию крови, которые легли в основу способа оживления организма.

В этот же период проводилось изучение морфологических и биохимических процессов, происходящих в эритроцитах и плазме при их консервировании и длительном хранении, клинические исследования включали оценку трансфузионной терапии кровью ожоговых реконвалесцентов, изучение этиопатогенеза и эффективности лечения гематологических заболеваний.

С первого дня Великой Отечественной войны Институт и все учреждения службы крови включились в заготовку крови для фронта. Многие работники Института были призваны в ряды Красной Армии, где ранее накопленные знания и совершенствующийся день ото дня опыт оказались наиболее востребованными.

В 1943 году, сразу же с началом освобождения Беларуси, возрождается и республиканская служба крови. Первыми на освобожденной территории приступили к работе Витебская и Гомельская станции, а после освобождения г. Минска в 1944 году возобновил свою работу БелНИИПК – первым из научно-исследовательский учреждений БССР, поскольку его продукция была остро необходима фронту. В трудных условиях, испытывая острый недостаток в кадрах, оборудовании и помещениях, работники восстановленного Института сумели заготовить и передать фронту более 3,5 тонн крови. А всего служба крови республики передала фронту и госпиталям 13,2 тонны крови.

Совместными усилиями Института и отдела переливания крови Минздрава БССР к 1946 году в республике были восстановлены все 11 довоенных областных, 2 межрайонные станции и 75 кабинетов переливания крови в районных больницах. Институт оказывал им постоянную научно-методическую и консультативную помощь, активно включился в подготовку кадров высшего и среднего звена по гематологии и трансфузиологии.

Возрос штат Института, который к концу войны превысил довоенный и составил 116 человек (из них 24 научных сотрудника и 23 врача). Не прекращалась в Институте научная работа, а в октябре 1945 года была проведена 3-я Республиканская научно-практическая конференция, посвященная итогам консервирования и переливания крови в годы войны.

В послевоенные годы БелНИИПК постоянно уделял большое внимание организации и осуществлению квалифицированной помощи больным с заболеваниями крови. В июне 1945 года на базе 1-й клинической больницы г. Минска было открыто специализированное гематологическое отделение на 10 коек, а в 1948 году для оказания гематологической помощи были созданы профильные койки в каждой области республики.