В отличие от многих академиков, Бурденко познал войну не по учебникам. Участник Русско-японской, Первой мировой и Великой Отечественной войн, он лично оперировал в полевых госпиталях, часто под бомбежками. Именно он разработал стройную систему этапного лечения раненых, которая спасла миллионы солдат, доставляя их с передовой в тыл уже подготовленными к сложнейшим операциям.

Бурденко превратил нейрохирургию из пугающего риска в точную науку. Он первым в СССР начал оперировать глубинные опухоли головного мозга, разработал методы лечения гидроцефалии и рака. Его ученики говорили: «Туда, куда боялся заглянуть скальпель других, смело шел Бурденко».

Даже будучи тяжело больным, Николай Нилович не покинул свой пост. Он заново учился говорить, писать и держать инструменты, чтобы вернуться к операционному столу. Первого Главного хирурга Красной Армии выносили из операционной на руках — он терял сознание от усталости, но продолжал спасать жизни.

Его имя носит военный клинический госпиталь, Институт нейрохирургии и улицы в Москве, Могилеве, Новосибирске и других городах. Но главное наследие Бурденко — это созданная им школа хирургов и принцип, который он оставил потомкам: «Хирург должен обладать сердцем льва и руками женщины».