Первая кафедра оперативной хирургии была создана в Петербургской медико-хирургической академии в 1865 г. Н.И. Пироговым.
Современником Н.И. Пирогова был Ф.И. Иноземцев (1802—1869) — первый директор факультетской хирургической клиники Московского университета. Именно в период работы Ф.И. Иноземцева на кафедре практической хирургии был выделен самостоятельный курс оперативной хирургии с топографической анатомией. Согласно Уставу Российских университетов, принятому в 1863 г.. Московский университет счел необходимым организовать кафедру оперативной хирургии с хирургической (топографической) анатомией и десмургией.
Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии медицинского факультета Московского университета была создана в 1868 г. Первым заведующим этой кафедрой стал Александр Петрович Расцветов (1825—1902). А.П. Расцветов принимал активное участие в открытии памятника Н.И. Пирогову (в августе 1897 г.) напротив клиники факультетской хирургии, руководимой в то время Александром Алексеевичем Бобровым.
В 1876 г. кафедрой стал заведовать талантливый хирург и педагог Н.В. Воронцовский. Написанное им «Руководство по оперативной хирургии» (1876) отражало уровень развития мировой и российской хирургии в 70-х годах XIX в. и содержало описание ряда оригинальных операций, в частности пластического ушивания расщепления неба.
В 1885 г. заведующим кафедрой был избран Александр Алексеевич Бобров (1850—1904) — выдающийся топографоанатом и хирург, активный последователь Н.И. Пирогова. А.А. Бобровым была составлена новая программа преподавания оперативной хирургии и топографической анатомии. Впервые топографическая анатомия была представлена в виде цельного курса. Благодаря его усилиям в 1891 г. кафедра получила помещение в новом корпусе на Девичьем поле вместе с кафедрами патологической анатомии и судебной медицины. На кафедре был создан музей, оборудованы учебные помещения.
А.А. Бобров оставил глубокий след в отечественной и мировой хирургии как топографоанатом, экспериментатор и клиницист. Он одним из первых произвел костно-пластическую трепанацию черепа, экспериментально обосновал и ввел в клиническую практику новый метод борьбы с шоком, разработал технику наложения глухого шва при эхинококкэктомии паренхиматозных органов, видоизменил и анатомо-физиологически обосновал метод грыжесечения паховых грыж. А.А. Бобров — автор «Курса оперативной хирургии и топографической анатомии» (1886) и «Руководства по хирургической анатомии» (1892). Замечательный хирург-практик, А.А. Бобров много внимания уделял оперативной хирургии и топографической анатомии и настойчиво пропагандировал тезис: «Путь в хирургическую клинику должен быть через анатомический театр, а хирург-клиницист, не прошедший анатомической школы, не может быть на высоте своего призвания».
В 1893 г. А.А. Бобров стал заведовать факультетской хирургической клиникой Московского университета вместо перешедшего в Петербургский Еленинский институт усовершенствования врачей Николая Васильевича Склифосовского. На посту заведующего кафедрой остался его ученик и последователь Петр Иванович Дьяконов (1855— 1908).
П.И. Дьяконов создал большую школу топографоанатомов и хирургов, в которую вошли такие известные ученые, как Ф.А. Рейн, Н.К. Лысенков, Н.И. Напалков, А.П. Губарев и др. В это время музей кафедры был пополнен большим количеством топографоанатомических препаратов. Во многом это было сделано благодаря разработанному Н.К. Лысенковым оригинальному способу сохранения анатомических препаратов в парах консервирующих веществ, в результате чего сохранялись цвет и консистенция тканей. Различные методы приготовления топографоанатомических препаратов были описаны в «Кратком руководстве к приготовлению препаратов по топографической анатомии» (1895). Эти методы используют и в настоящее время. Под редакцией П.И. Дьяконова написан также «Курс лекций по топографической анатомии и оперативной хирургии» в 2 томах. В это же время на кафедре было создано экспериментальное отделение, в котором проводились практические занятия со студентами.
А.А. Бобров и П.И. Дьяконов оказали огромное влияние на развитие оперативной хирургии и топографической анатомии, в которых они пропагандировали клиническое направление, связывали оперативные приемы с физиологическими и патологическими процессами.
П.И. Дьяконов основал журнал «Хирургия», в чем ему помог А.П. Чехов, с которым П.И. Дьяконов был дружен. В последующем А.П. Чехову направляли каждый новый номер журнала.
С 1902 г. кафедру возглавлял ученик П.И. Дьяконова Федор Александрович Рейн, продолживший работу по оснащению кафедры. В 1911 г. он вместе с группой профессоров подал в отставку в знак протеста против произвола царского министра просвещения Л.А. Кассо.
С 1911 по 1915 г. кафедрой заведовал профессор Венгловский, а с 1915 по 1917 г. — профессор А.В. Старков, известный своими фундаментальными трудами по топографии фасций таза, прямой кишки и др.
После революции Ф.А. Рейн вернулся на кафедру, которой руководил до 1919 г. Им была проведена большая работа по восстановлению кафедры и организации учебного процесса.
После избрания Ф.А. Рейна деканом II Московского медицинского института в 1919 г. заведующим кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии был избран Петр Александрович Герцен (1871—1947), внук демократа и революционера, ученого и писателя А.И. Герцена. П.А. Герцен переработал программу по оперативной хирургии, в основу которой было положено физиологическое обоснование применяемых хирургических методов лечения. П.А. Герцен стал основоположником российской онкологии, его именем назван Московский научно-исследовательский институт онкологии.
В 1923 г. в связи с избранием П.А. Герцена заведующим кафедрой общей хирургии кафедру оперативной хирургии и топографической анатомии возглавил профессор Николай Нилович Бурденко (1876—1946). При кафедре было восстановлено экспериментальное отделение, в котором проводились не только научная работа, но и занятия со студентами, были приобретены современные наборы хирургических инструментов и аппаратура, рентгеновский аппарат. В 1927 г. Н.Н. Бурденко перешел на кафедру факультетской хирургии, которой он заведовал до конца жизни. Наряду с этим он основал и стал первым директором Института нейрохирургии, который носит его имя. В годы Великой Отечественной войны Н.Н. Бурденко, являясь главным хирургом Советской Армии, активно участвовал в организации Академии медицинских наук СССР и был ее первым президентом.