Ngày 31.1.2004, bệnh viện tiến hành ca ghép gan trên người đầu tiên ở Việt Nam tại phòng mổ của Viện Bỏng Quốc gia. Bệnh nhân được ghép gan là cháu Nguyện Thị Diệp, khi đó 9 tuổi, quê ở xã Hải Minh, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định. Người cho gan là ông Nguyễn Quốc Phòng, 31 tuổi (vào năm 2004). Đây là ca phẫu thuật lớn tiến hành trong 17 giờ liên tục (bắt đầu từ 8 giờ 30 phút ngày 31.1, kết thúc 1 giờ sáng ngày 1.2.2004).

Ngày 17.6.2010, bệnh viện tiến hành thành công ca ghép tim trên người đầu tiên tại Việt Nam. Bệnh nhân được ghép tim là anh Bùi Văn Nam quê xã Trực Thái, huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định bị bệnh cơ tim thể dãn, suy tim độ 4. Tim được ghép từ người cho chết não. Cuộc phẫu thuật kéo dài 1 giờ 55 phút.

Các cuộc phẫu thuật ghép thận, gan, tim đầu tiên tại Việt Nam là kết quả của sự nỗ lực, quyết tâm cao của đội ngũ thầy thuốc Bệnh viện 103, Học viện Quân Y. Trung tâm sách Kỷ lục Việt Nam chính thức công nhận đây là kỷ lục Việt Nam.