由美返華，為國服務

1924年，沈克非在美國克利夫蘭西餘大學醫學院以名列前茅的成績獲得醫學博士學位後，曾被校方以優厚待遇留用，但當接到北京協和醫院的邀請時，他毅然選擇回國服務。

當時國內著名的大醫院和醫學院都直接或間接地控製在外國教會手中，中國醫生處處仰人鼻息;而大城市中的眾多私立醫學院則以牟利為主，設施簡陋，師資多為兼職，招生過濫，且缺乏臨床實習條件，所培養出的醫生不能造福於民。1930年，時任國家衛生署署長的劉瑞恒邀請沈克非參與籌建第一所中國人自己的大型現代化綜合醫院――南京中央醫院(現址為南京軍區南京總醫院)，他再次毫不猶豫地放棄了已有的良好工作及生活條件，投身而入。

南京中央醫院落成後，以私立醫學院培養的醫生為招考對象，進行包括半年公共衛生、1年半臨床各學科實習在內的2年有計劃的培訓，逐步成為進修培養和臨床科研工作的基地。沈克非先後任該院的外科主任、副院長和院長。1931~1937年期間，該院共培養出高級醫師200多名，許多人成為後來的棟梁之才。

國難當頭，身先士卒

1937年“盧溝橋事件”爆發之際，沈克非和夫人陳翠貞(我國兒科著名專家)正應國際聯盟衛生部之邀在歐洲考察，聞訊國難當頭，立即啟程回國。

為全力投入救死扶傷工作，沈克非將南京中央醫院的床位由350張擴大至1200張，大量收治抗戰受傷將士。戰火逼近南京後，他又組織和帶領醫院一路輾轉西撤至長沙、貴陽，最後至重慶，並於沿途繼續救治抗日將士。

20世紀30年代末的大西南交通十分不便，公路是唯一的通道，汽車則燒的是木炭，又慢又髒;加之川貴之間的道路蜿蜒於叢山峻嶺之間，翻車事故屢見不鮮。沈克非冒著日寇敵機襲擊和山高路陡的危險，隻身一人不下10餘次地往返奔波於貴陽和重慶之間，卻很難有機會回到位於成都的家中與家人團聚。

1942年中國遠征軍開赴印度、緬甸前線，沈克非不顧個人安危，隨軍到了戰爭最激烈、最殘酷的緬甸前線救治傷員。最危急的一次，沈克非在後方醫院所在地已被日寇占領、無法與前線軍部和國內取得聯絡的情況下，隻身一人跋山涉水、曆盡艱險，從緬甸前線徒步1個多月返回中緬邊境。

抗美援朝，血庫功著

1950年，沈克非參加第二批抗美援朝誌願軍醫療隊，擔任醫療隊技術顧問團主任顧問，並於1951年親赴朝鮮前線。

當時，戰場形勢已逐漸穩定，但野戰大量供血輸血問題還未解決。1952年末，總後勤衛生部決定在沈陽快速組建一大型中心血庫。沈克非臨危受命，在籌建計劃、選址、人員調集和聘請等方麵均親力親為，認真負責。

由於當時國內尚不能生產電冰箱，且中國軍隊亦無長途血液運輸經驗，沈克非嚴密地組織各種實驗，得出血液經汽車顛簸的損壞不會超過10%、采用賣冰棍的小木箱放冰塊並用棉被裹住可使血液在2~10℃維持12小時等結論，使得朝鮮前線的傷員在傷後8~12小時即可得到新鮮血液挽救生命。