1938年9月21日，在松头模范医院建成仅一周后，日军组织2万多人对金潮边境腹地五台山发动了第二次所谓的"八向围攻"。在这种情况下，白求恩不得不离开他为之努力工作的松浦口村，与模范医院一起搬到一座更安全的山上。此后，白求恩跟着枪声，在金潮基地的各个军分区之间不停地奔跑，致力于八路军的伤亡处理工作。当他来到山西灵丘地区作战的第359旅时，他冒着生命危险在前线附近成功进行了野战救援。
白求恩医生正在路上
11月初，白求恩从河北来到山西灵秋。当时，晋潮军区北线后方的第一家医院位于县下关乡杨庄。仅仅两天后，他就接到了第359旅旅长王震从前线打来的电报，要求他到旅里帮忙干活。按照中央军委的命令，从9月起，隶属于第120师的第359旅一直由晋巢军区指挥，直接参加了反围攻行动。近两个月来，他们发动了多场战斗，如广灵秋伏击，对日军造成了沉重打击，但也给自己带来了不小的伤亡。所以这支旅的士兵们都渴望白求恩尽快来到他们中间。
第359旅的后方卫生部门位于灵丘县河哲村。接到电报的第二天拂晓，在卫生部长顾正轩的陪同下，白求恩冒着寒风踏上了新的旅程。一路上，他和其他人一样，无法休息或喝点水，直到黄昏才到达目的地。这时，白求恩虽然又饿又累，但他首先想到的不是自己，而是正在遭受八路军士兵的痛苦。和过去一样，他一到河哲村，就迫不及待地想去上班。
1944年11月，在白求恩逝世五周年之际，著名作家周甫在他的报道文学《白求恩的碎片》中写道：
黄昏时分，白求恩博士身着雪花，来到了北陵丘的赫哲村（应该是"山"——作者的注解）。第359旅后面的卫生部人员（由于战争环境的需要，卫生科的前后）在村庄的外滩上排成一排，高呼欢迎口号。半英里外，白求恩下了马，卫生部长顾一起走进村子，脱下雨衣，扑在雪地上的皮帽子上，急忙问道：
"病房在哪里？"
"不远处，"顾部长说，"可是等一下，吃点东西，然后去病房。"
"吃多久？"
卫生部第359旅政治委员、卫生司司长潘世轩同志说：
"二十分钟。"
"太久了，先去病房。
潘世玄同志觉得自己已经行军了一整天，走了八十里山路，又下雪了，累了，还是早上出发时吃的饭，劝他：
"休息一下，再去一次。"
"我是来工作的，不是为了休息。
每个人都没有办法带他去病房。他一口气检查了30多名伤病患者，其中几人刚刚从前方被抬走，其中五人必须立即接受手术。他问医疗队的王医生：
"你能在二十分钟内做手术吗？"
王医生有点毛骨悚然。在医疗团队中，他在每个单位的手术室工作。不过，今天刚到，他没来得及检查，不好意回答：
"我还没去过手术室。
顾部长接着说："二十分钟后可以手术，告诉他们去准备，你先吃点东西，会很好手术。"
"我也要准备好了，我没有时间吃饭。
白求恩医生正在接受手术
准备工作一结束，白求恩立刻亮起蒸汽灯，在手术室里忙了起来。直到晚上12点，他才放下一直拿着的手术刀。在过去的几个小时里，他连续对五名重伤人员进行了手术。其中，一位名叫肖天平的左小腿骨折，因为治疗后没有及时将夹板固定好，造成这条腿异常生长和感染，不得不分开，令人深感悲痛。
当他从手术室出来吃晚饭时，已经是清晨了，但白求恩的脑海里仍然充满了治疗伤员的问题。他再次提到伤员因未能及时拿到夹板上而摔断腿，并批评手术室和病房消毒工作做得不好，医生的手和伤口不干净，最后根据王震旅长的电报内容询问，经过几天的激烈战斗， 可以看到受伤的人很少。第359旅卫生部门政治委员兼卫生主任潘世轩告诉白求恩，大部分重伤者被安置在曲慧寺第二卫生诊所。白求恩责怪他没有及时交代，并于第二天早上4：30离开了伤员。
白求恩医生检查伤员
在曲惠寺健康二期，白求恩早上检查了100多名伤员，并对部分重伤者进行了手术。当晚，他邀请了顾正轩部长、潘世诚先生和四名外科医生到他的房间，以伤员和白天的手术为例，给他们进行了整整四个小时的创伤治疗。
在处理了第359旅后方卫生部门和曲慧寺卫生二院的所有伤员的伤势后，白求恩将目光投向了更远的地方。在神殿来来往往的第二天，他又在黎明前跑到黑庙的前线，那里正在进行战斗。面对猛烈的炮火，他在短短40小时内对71名伤员进行了行动。这也是白求恩来到中国后，第一次在前线进行真正的医疗活动。由于手术的位置很大程度上是前方的，这缩短了运输时间，三分之一的受伤伤口没有感染脓液，这促进了手术后尽快恢复。
根据这次前线救援的经验，白求恩后来组建了"金潮军区东征医疗队"，并适应战争环境的需要，设计了桥式木架，装满药品，装满医疗设备，由马匹运到中部地区，经常进行前线救援，从死亡一侧拯救了八路军许多伤者病者的宝贵生命。