1949年5月30日，上海市军事管制委员会任命向进同志为接管国民党联勤第二总医院接管专员，接管医院工作，7月14日正式成立了华东军区人民医学院附属医院。 建院后，建立了各级党团组织，积极开展思想政治教育工作，加强新老人员团结，树立全心全意为伤病员服务的思想意识，新建1626平方米的门诊部启用，改善了医疗环境，全院努力学习原苏联先进医疗技术。
1950年11月，医院改名为上海军医大学医院，1951年7月改称第二军医大学附属医院，1953年4月以前，医院建制隶属于华东军区后勤部卫生部。
1949年5月上海解放后，华东军区暨第三野战军后勤卫生部接管了国民党国防医学院及其教学医院——国民党联勤第二总医院。6月26日华东军区决定在原国防医学院旧址筹办华东军区人民医学院。7月14日将联勤第二总医院改编为华东军区人民医学院附属医院。
1950年11月——改名为上海军医大学医院
1951年7月——改称为第二军医大学附属医院

“文革”使医院医教研工作受到严重冲击，1969年9月，医院奉命调防西安，1975年7月，迁回上海。医院官兵发扬大无畏的革命乐观主义精神，在两次换防的情况下，完成了526万人次门、急诊和7.6万人次的住院病人诊疗工作。此外，还派出各种医疗队到部队、农村、工厂，为广大群众医伤治病。
1969年9月——调防西安
1975年7月——迁回上海原址

2010年，医院第十四次党代会后，长海以发展建设军事特色鲜明国际化创新型医院为引领，敢创新路，勇当先锋，推动医院政治、医疗、人才、学科、后勤、护理取得了全面建设的跨越式发展。以夏照帆当选中国工程院院士为标志的人才队伍建设再创佳绩，领军人才、骨干人才、青年人才全面开花。
2015年12月——转隶中央军委训练管理部