Pirmie raksti, kas apliecina medicīnisko pētījumu esamību, atrodami Vecās Derības Daniela grāmatā. Tajā aprakstīts, kā Babilonijas valdnieks pavēlēja trīs gadus visiem augstdzimušiem pārtikā lietot tikai vīnu un sarkano gaļu, bet pārējiem – pupas un ūdeni. Eksperiments tika veikts, lai noskaidrotu, vai dārzeņu un ūdens diēta ir veselīgāka par vīnu un sarkano gaļu. Pēc eksperimenta tika secināts, ka tauta, kas ēda dārzeņus un dzēra ūdeni, bija ievērojami veselīgāka. Zinātkāre noskaidrot dažādu aģentu ietekmi uz veselību ir zināma gadsimtiem. Līdz ar fizioloģijas un bakterioloģijas attīstību 19. gs. sāka veidoties sadarbība starp iestādēm, kas veic bioloģiskus laboratoriskos eksperimentus, un veselības aprūpes iestādēm. Kopā tās aizsāka modernu profesionālo medicīnu. Neskatoties uz bakterioloģijas izgudrojumiem (piemēram, bakterioloģiskām kultūrām, atklājumiem diagnostikā, difterijas antitoksīna atklāšanu), tai vēl nebija lielas ietekmes uz 20. gs. sākuma veselības aprūpes sistēmu. Tam piemērs ir tuberkulozes vēsture industriālajā Eiropā. Neskatoties uz atklājumiem saistībā ar šo slimību (piemēram, tuberkulozes agrīnu diagnosticēšanu, pirmējām vakcīnām), tikai pēc antibiotiku ēras sākšanās 1940.–1950. gadā, kad sākās ķīmiķu un bakteriologu sadarbība gan akadēmiskajās, gan industriālajās laboratorijās, sākās uzlabojumi “baltā mēra” kontrolēšanā. Līdz ar to biomedicīna kā apzināta nozare izveidojās tikai pēc Otrā pasaules kara.
Solis uz priekšu biomedicīnas attīstībā tika sperts 1945.–1975. gadā, kad notika izmaiņas pētniecības finansēšanas sistēmā, to sākot finansēt valdībai. 1948. gadā tika izveidots Nacionālais veselības institūts (National Institute of Health, NIH) Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV), kas kļuva par sākuma punktu tālāko gadsimtu investīcijām biomedicīnas pētniecībā. Finansējums, kas ļāva sadarboties dažādām nozarēm, lai pētītu līdzekļus cīņai ar tuberkulozi, vēzi un kardiovaskulārām slimībām, izveidoja spēcīgu saikni starp zinātni, tehnoloģijām un medicīnu, radot jaunu domāšanas veidu. NIH arī mūsdienās veic apjomīgāko biomedicīnas pētījumu finansēšanu pasaulē un atbild par inovācijām, kas uzlabojušas mūsdienu veselības aprūpi.