Amb l’arribada de la Segona República, a Catalunya tot estava ja ben preparat per desenvolupar l’esperit autonomista que havia de transformar la universitat catalana. Ja al maig de 1931 el govern de la República rebé un projecte d’establiment de l’autonomia, però només fou acceptat en part i al mes de setembre es concedí autonomia a les facultats de filosofia i lletres de Barcelona i Madrid. La Facultat de Medicina va haver d’esperar fins a l’estiu de 1933 per obtenir la carta d’autonomia. Entre d’altres, al capdavant del Patronat universitari hi eren August Pi i Sunyer i Antoni Trias i Pujol. Al capdavant de la facultat, el degà Joaquim Trias i Pujol. Sense un suport absolut, si bé majoritari, entre el claustre universitari format per 19 professors, la nova facultat va començar a funcionar al setembre de 1933. La vida de la nova facultat fou ben curta, tres cursos ben agitats en temps de pau (1933-1934, 1934-1935 i 1935-1936) i tres cursos prou anormals en temps de guerra (1936-1937, 1937-1938 i 1938-1939) fins a la dissolució el 1939. Temps suficient, però, per gravar un record inesborrable a la memòria. Els mestres i els alumnes d’aquells cursos pogueren gaudir d’un projecte modern de formació universitària, prou diferent d’aquell ens burocratitzat caracteritzat sobretot per l’expedició de títols.
La modernització de la nova Facultat de Medicina es fonamentà en les bases creades per la societat mèdica catalana en les darreres dècades i es concretà en dues grans transformacions: ampliació del professorat i priorització de l’ensenyament pràctic. Es tractava d’aplicar una concepció educativa diferent per tal de beneficiar l’estudiant, considerat el centre d’atenció d’una institució contemplada com a servei públic i, per tant, de millorar la formació dels metges que haurien d’exercir a la societat catalana.
Més d’un centenar de persones col·laboraren en diferents tasques docents en el curs 1934-1935. El deganat gestionà de manera autònoma les places posant com a primer criteri el currículum, només es concursava si hi havia indecisió i es va limitar el concurs-oposició a l’elecció dels joves ajudants. Alhora, la facultat s’obrí als professionals dels altres establiments mèdics catalans, hospitalaris i de recerca, tot incorporant al professorat metges de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, de l’Hospital del Sagrat Cor, del Laboratori Microbiològic Municipal i de la Clínica de Neurologia i Psiquiatria de l’Ajuntament de Barcelona. La facultat amplià així el concepte d’hospital universitari en eixamplar una plantilla basada en la competència i l’excel·lència professional. Per tal d’evitar problemes amb els catedràtics, el patronat-deganat adoptà una útil estratègia consistent a mantenir una mena d’escalafó a partir de categories: professors numeraris (antics catedràtics), lliures (caps de serveis d’altres establiments mèdics), agregats (experts especialistes nomenats directament), ajudants (metges dels serveis del Clínic), ajudants lliures (metges de serveis d’altres establiments mèdics), auxiliars (ja existents) i col·laboradors (experts convidats a impartir cursos monogràfics superiors). La fi de l’ampliació del professorat consistia, per tant, a aprofitar i reconèixer els mèrits dels metges ja consolidats i alhora obrir les portes, en condicions, als metges i investigadors joves.
La consecució d’un ensenyament de la medicina eminentment pràctic constituí l’altre gran objectiu de la nova facultat de medicina. Això volia dir una aposta per una formació objectiva, gens especulativa, basada en primer lloc en l’observació i l’experimentació directa dels fets biològics i, a continuació, en l’estudi llibresc. El mètode d’ensenyament inductiu esdevingué aleshores vigent. L’ampliació del professorat havia de permetre dur a terme aquest objectiu en facilitar la reducció dels grups d’estudiants, tot apostant per una educació basada en l’establiment del treball a la clínica i al laboratori -entesos com a llocs prioritaris de formació-, en el compromís dels professors per tal de facilitar el diàleg com a eina formativa i en la participació activa dels estudiants en aquests àmbits. La incorporació dels serveis mèdics d’altres institucions a la tasca universitària cercava així beneficiar l’ensenyament i la recerca pràctics. El pla d’estudis dissenyat anava de la formació en ciències auxiliars bàsiques a l’adquisició de coneixements i habilitats en medicina i cirurgia, tot facilitant en darrer terme una millor formació dels postgraduats mitjançant la dotació de cursos monogràfics especialitzats, impartits per col·laboradors de reputació internacional. El nou pla d’estudis contemplà també la creació de noves assignatures, en un cas obligatòries com ara Embriologia, Física Mèdica, Fisiopatologia i Propedèutica Clínica, i en un altre cas optatives, com ara Tisiologia, Urologia, Terapèutica Física, Terapèutica Quirúrgica, Malalties de la Nutrició, Psiquiatria i Neurologia. Això afavorí l’ampliació al nou professorat. Els resultats aconseguits en aquells anys foren diversos. A tall d’exemple, les dinàmiques de treball preexistents a la càtedra de Fisiologia permeteren dur a terme els nous objectius amb menys esforç que a d’altres departaments. Hi ha constància documental que els alumnes de cirurgia que atengueren els diferents serveis milloraren els seus coneixements en responsabilitzar-se del seguiment de grups de malalts, tot redactant les històries clíniques, assistint a les exploracions clíniques, col·laborant amb el professor en les intervencions quirúrgiques i en les necròpsies i participant en les reunions o sessions setmanals del servei. Aquest concepte de participació activa de l’estudiant i de compromís formatiu del professor buscava reduir el nombre i la duresa fins aleshores característica dels exàmens. Tot plegat, els canvis proposats i duts a la pràctica tingueren una notable transcendència i posaren fi a la vella Facultat de Medicina.
