Условия содержания раненых в нем оказались еще страшнее, чем сообщали газеты. Однако персонал госпиталя принял Найтингейл и ее девушек холодно. Под сомнение были поставлены их профессиональные качества и пол. Тогда у Найтингейл лопнуло терпение. Она написала Сидни Герберту письмо, в котором изложила ситуацию, и попросила его подтвердить, что она послана в Скутари правительством и занимает официальную должность. Вскоре после этого местное армейское командование получило из Лондона приказ «оказывать содействие Флоренс Найтингейл, являющейся руководителем группы сестер милосердия для армейских госпиталей».

Тем временем военные действия набирали обороты, и в госпиталь начало поступать огромное количество раненых. У врачей не было иного выхода, как только попросить Найтингейл и ее команду включиться в работу госпиталя. Сначала сестры милосердия должны были только приносить пищу раненым и заниматься шитьем и набивкой соломенных матрасов. Они купили котлы для стирки белья и бинтов, а также наняли 200 человек для ремонта и уборки ранее не использовавшихся помещений госпиталя. Позже Найтингейл удалось вызвать знаменитого лондонского шеф-повара Алексиса Сойера, принявшегося готовить раненым вкусную и питательную пищу. Она договорилась о том, чтобы солдаты получили возможность отсылать семьям свое жалование, и даже организовала для них комнату-читальню.

Найтингейл работала день и ночь, иногда забывая про еду, и делала все возможное, чтобы помочь больным. В результате ее самоотверженных усилий раненые стали вести себя менее агрессивно и перестали осыпать сестер милосердия оскорблениями. Успокоившиеся солдаты называли Найтингейл «леди с лампой»: она каждую ночь со светильником в руке обходила больничные палаты. Через шесть месяцев после ее прибытия в Скутари смертность в этом госпитале снизилась с 42,7 до 2,2 на сотню пациентов.

Когда уход за больными в этом армейском госпитале улучшился, Найтингейл почувствовала необходимость перейти к следующему этапу своей миссии. Однако к тому времени она уже смертельно устала и чувствовала себя физически истощенной. Вскоре Найтингейл серьезно заболела так называемой «крымской лихорадкой», и ее жизнь оказалась в опасности.

Новость о том, что Найтингейл заразилась опасной болезнью, достигла Британии, и многие люди были обеспокоены судьбой национальной героини. Был основан «Фонд Найтингейл», занимавшийся сбором средств на обучение и подготовку сестер милосердия. Удалось собрать 44 000 английских фунтов стерлингов, из них почти 9 000 были внесены солдатами: они отчисляли в фонд сумму, равную дневному жалованию. На Найтингейл легла новая ответственность – как эффективнее использовать полученные средства.

Когда Флоренс поправилась или, точнее сказать, частично поправилась, она стала работать в госпитальных бараках и еще дважды посещала Крым, чтобы улучшить положение в полевых госпиталях.

30 марта 1856 года Крымская война окончилась. Найтингейл осталась в госпитале после отъезда солдат и сестер милосердия, чтобы привести там все в порядок. Она отказалась принять участие в церемонии, на которой ее при возвращении на родину собирались чествовать как национальную героиню. Чтобы избежать торжественной встречи, Найтингейл вернулась в Англию под вымышленным именем. Ее переполняли противоречивые чувства: если бы раненые начали получать квалифицированный уход раньше, многие из них могли бы остаться в живых. Найтингейл поставила своей следующей задачей, казалось бы, немыслимое – улучшить в целом санитарные условия в армейских госпиталях.