1991년 7월 서울대학교병원 본관 12층, 13층에 있던 당시 교육연구부 산하 중앙연구실과 동물심험실을 모태로 서울대학교병원 임상의학연구소가 개소했다. 점증하는 연구공간 및 설비 수요에 대응하고 체계적인 연구 인프라를 갖추고자 1998년에 연구소 건물을 신축했다. 



임상의학연구소 설립 이후 서울대병원은 연구분야에서 괄목할만한 성장을 이루었다. 2006년 국내 단일기관 최초로 SCI논문 1,000편 시대를 열었으며, 2009년에는 1,500여 편으로 논문 수 세계 20위에 이르렀다. 대학병원 최초로 비임상시험관리기관(GLP)으로 선정된 데 이어 국제실험동물관리평가인정협회(AAALAC)의 완전승인을 획득함으로써 글로벌 연구기관으로 자리매김했다. 보건복지부 지정 최초 지역임상시험센터로 선정되는 등 수준 높은 임상시험을 수행하며 국내 신약 개발의 새로운 장을 열어왔다.


2011년 임상의학연구소는 의생명연구원으로 승격되었다. 현재 의생명 분야 연구를 더욱 활성화하고 세계적인 바이오 클러스터를 구축함으로써 세계 최고 수준의 연구중심 병원으로 도약해가고 있다.