清光緒年間，為維新朝政改革時弊，經北洋大臣袁世凱策劃以在加強軍事作戰能力、提昇軍隊衛生前提下，奏准於光緒二十八年(公元1902年)十一月二十四日創設北洋軍醫學堂，此乃我國現代化軍醫教育之嵩矢，校址設於天津市海運局，委任徐華清先生為總裁、任建德先生為協辦綜理校務。
民國前六年(1905)更名為陸軍軍醫學堂、民國元年(1911)更改為陸軍軍醫學校，並設立附屬醫院，民國七年(1918)遷校至北京，民國二十三年(1934)再遷校至南京漢府街，其間分別由全紹清先生、戴棣齡先生、張用魁先生、張修爵先生、梁忠先生、陳 輝先生、魯景文先生、郝子華先生、楊 懋先生、嚴智鍾先生及劉瑞恆先生等擔任校長發展校務。北伐成功(1928)全國統一，本校另設天津、蘇州、西安、廣州、南京等分校。
民國二十六年(1937)校長由軍事委員會委員長蔣中正先生兼任校務實際由教育長負責。對日抗戰後學校奉命遷移至貴州省安順縣貴西營房，民國二十九年(1940)教育長張 建先生奉蔣公手諭積極籌設牙醫學系，次年(1941)正式成立並開始招生。首任系主任由謝晉勛先生擔任，下設口腔外科、牙體復形科、贗復科及牙周病科，民國三十一年並籌設成立牙科醫院。謝氏辭系主任由張錫澤先生擔任，次年則由蕭卓然先生繼任之。抗戰勝利(1945)復員至上海江灣，於上海市立醫院原址擴建並更名為國防醫學院，此時序為民國三十六年六月一日。之後蕭科長任職屆滿，遺缺由黃子濂先生接篆，教師陣容曾盛極一時，不幸遭逢國難，本學院奉命遷台北水源地，初時師資不繼，幸賴中央大學出身之朱光潤、史文瑞、湯素琴、孫祿增及謝務平諸先生大力襄助，教學及系務始能順利運作。
國防醫學院成立時由陸軍軍醫署長林可勝先生兼任院長，張建先生及盧致德先生擔任副院長，遷台後林可勝專任學院院長，民國四十二年任期屆滿由盧致德先生繼任之。民國四十六年三月一日奉准成立榮民總醫院籌備處，聘請盧院長兼任籌備會主任委員，兩年後榮總正式成立並核准為本院另一教學醫院(三軍總醫院已為本學院之-教學醫院)。惠慶元校友擔任首任之榮民總醫院牙科部主任陽明醫學院成立後兼任牙醫學系主任。
民國五十一年設立牙醫學系系館，並籌設國內第一所口腔病理研究室，民國五十七年黃氏退休，由朱克剛校友接任系主任。民國五十八年本學院接受台灣省政府教育廳委託，辦理“台灣省專科學校學生膳食營養狀況調查”及“牙齒衛生示範－學校飲水天然含氟量調查研究”。牙醫學系學生修習學分數由350精減為280學分，以符合教育部之規定。民國五十九年本學系創辦“牙醫學刊”(The Bullatin of Department of Dentistry, National Defense Medical Center)，為第一本國內牙科專業雜誌。
民國六十二年朱氏退休，系主任由費筱宗校友續任，次年由周宏濤先生贊助下，成立“朱光潤教授獎學金”，民國六十五年本系為加強實驗室設備，由軍醫局撥款購置實驗室磨牙機四十套，以提昇教學品質。同時奉准舉辦牙醫學術研討會、以促進校友之進修課程，而學系增加學生論文寫作之能力，有口腔病理學、牙周病學及牙科公共衛生學之論文寫作。教育部曾於民國六十四年及民國六十五年舉辦全國公私立醫學院評鑑，本學院均被列入最優等學府。民國六十五年中華牙醫學會成立，徐奎望教授被推舉為首任理事長，多所建樹，開創吾牙醫學界之學術交流之風氣。
民國六十七年費筱宗主任退休，由徐奎望校友繼任系主任一職。民國六十八年五月一日國防部決議將三軍總醫院併入本學院。民國六十八年十月一日談毓琳校友調升本學院教育長、並於七十一年晉升為少將副院長。民國六十九年詹兆祥校友膺選為中華牙醫學會第三屆理事長。榮民總醫院牙科部及陽明醫學院牙醫學系惠慶元主任於民國六十八年榮退，遺缺由詹兆祥校友繼任之。
民國七十一年蒙軍醫局撥款新台幣2,300萬元以充實贗復實驗室設備，包括人頭模擬臨床實驗、瓷牙室、一般技工室及金屬技工室等。民國七十二年七月一日本學院與三軍總醫院完成徹底編併改組、八月一日門診處亦完全合併。次年七月一日起潘樹人先生專任本學院院長。同時奉參謀總長郝柏村上將指示，本學院將遷建至內湖營區，將衛勤學校、航太醫學中心、潛水醫學中心等單位一併納入。
民國七十三年徐奎望校友退休，由趙崇福校友接任系主任，。民國七十五年本系成立牙醫科學研究所，以培養優良師資，提昇教學品質與研究風氣。民國七十七年趙崇福主任榮升本學院少將副院長，系主任一職由孟慶樑校友繼任。民國七十八年元月本學系與紐約州立大學水牛城分校締結姐妹校、八十年再與美國愛荷華大學結盟，以作學術上廣泛交流。民國八十三年孟慶樑主任榮調三峽預防醫學研究所任副所長，次年接任國防醫學院教務處長，隔年晉昇教育長，並於民國八十六年獲陸軍少將官銜。葉慶林校友於民國八十三年接系主任，此時並兼掌牙醫科學研究所及三總牙科部，且配合院方積極規劃內湖國醫中心牙醫學系及牙科部之內部功能性作業與搬遷事宜。葉主任並於民國八十六年當選為中華牙醫學會第十一屆理事長，民國八十七年底葉主任屆齡榮退，遺缺由石淦生校友接任。
牙醫科學研究所於民國七十五年設立，民國七十六年至八十六年間研究所業務委由彭志綱教授負責，研究所下設口腔疾病組及牙科材料組，民國八十五年增設臨床學組，碩士班研究生於第二年起可申請臨床訓練，接受基礎學科與臨床學科的結合訓練計劃(combined progran)，民國八十五年起除招收各臨床組外，亦擴大招收非牙醫學系畢業生。
民國八十八年十至十二月國防醫學院正式遷至台北市內湖區民權東路六段一六一號，牙醫學系進駐五樓北側院區，各學組實驗室、學生教室、技工室、會議室、公用儀器室、特殊功能實驗室、系辦室、校友會及教官辦公室均分別啟用。民國八十九年十月三軍總醫院正式遷至內湖區成功路二段三二五號，牙科部進駐二樓主建築中央區，各科分別啟用共六十診。除負責國軍醫療保健外，為因應內湖及南港兩區民眾之醫療服務暨預防保健，三軍總醫院正式成立社區醫學部，牙科部亦成立社區牙醫(含展示區)，並將口腔病理暨診斷科更名為家庭牙醫暨口腔診斷科。民國八十四年起本院醫、牙、藥學系開始招收女性高中畢業生，民國八十六年起本院各系均招收自費生。民國九十年九月三總牙科部與中華民國家庭牙醫學會合作辦理“21世紀牙醫師進階訓練課程－3D根管治療技術”中程(四個月)之退役及民間牙醫師進階與進修訓練。
國防醫學院自遷建內湖國醫中心後，校區擴大至近五十公頃，建築設備均為亞洲屈指可數之醫療保健中心，在歷任院長及系主任領導下，創造可觀之成果，更嘉惠我軍民同袍，期盼吾全體校友師生共同努力不負全體軍民同胞的信賴與托負。