Keluarga merasa keberatan dan tidak senang saat Nightingale ingin menjadi perawat. Bahkan keluarganya melarang untuk mengikuti pelatihan perawat. Karena menurut keluarga, kegiatan itu tidak pantas untk seorang yang bertubuh tinggi. Meski ada keberatan dari keluarga, pada 1850 Nightingale mendaftarkan di Institution of Protestant Deaconesses di Kaiserswerth Jerman. Selama dua minggu pelatihan pada Juli 1850 dan sekali lagi selama tiga bulan pada Juli 1851. Di sana, ia belajar keterampilan keperawatan dasar, pentingnya pengamatan pasien, dan nilai organisasi rumah sakit yang baik. Lewat koneksi sosial, Nightingale menjadi pengawas Institution for Sick Gentlewomen (governesses) di Distressed Situance, di London.
Di sana berhasil menunjukkan keahliannya sebagai administrator dengan meningkatkan perawatan, kondisi kerja, dan efisiensi rumah sakit. Pada 1850 juga, Nightingale menjadi sukarelawan di rumah sakit Middlesex. Di mana bergulat dengan wabah kolera dan kondisi tidak sehat yang kondusif untuk penyebaran penyakit yang cepat. Nightingale menjadikannya misinya tersebut untuk meningkatkan praktik kebersihan, secara signifikan menurunkan tingkat kematian di rumah sakit dalam prosesnya. .
Pada Oktober 1853, terjadi perang Krimea di Semenanjung Krimea Rusia. Di mana Inggris dan Prancis berperang melawan Kekaisaran Rusia untuk menguasai wilayah Ustmani. Dikutip situs Biographi, pada saat itu, tidak ada perawat wanita yang ditempatkan di rumah sakit di Krimea. Pada 1854, Ia mengajukan diri untuk untuk mengorganisir sejumlah perawat untuk merawat prajurit yang sakit dan jatuh di Krimea Nightingale memimpin sebuah rombongan yang terdiri dari 38 wanita. Berangkat 21 Oktober 1854, dan tiba di Scutari di Rumah Sakit Barrack pada tanggal 5 November. Korban perang dirawat di rumah sakit tersebut, namun di sana tentara dirawat oleh lembaga medis yang tidak kompeten dan tidak efektif. Bahkan persediaan peralatan paling dasar tidak tersedia untuk perawatan. Banyak tentara yang meninggal bukan karena peluru atau bom, tapi tidak adanya perawatan yang layak. Saat Nightingale datang pun merasa terkejut dengan fasilitas rumah sakit. Ia menemukan kondisi kotor, persediaan tidak memadai, staf tidak kooperatif, dan kepadatan parah.
beberapa .perawat memiliki akses ke bangsal kolera. Nightingale ingin mendapatkan kepercayaan dari ahli bedah tentara dengan menunggu perintah militer resmi untuk bantuan, menjaga partainya dari bangsal. Ia kemudian memperlakukan standar perawatan yang ketat dan bangsal harus bersih. Selain itu memastikan kebutuhan dasar, persediaan makanan dan obat-obatan mencukupi, seperti peralatan mandi, pakaian bersih dan perban. Perhatian diberikan pada kebutuhan psikologis juga. Nightingale sendiri berkeliaran di bangsal pada malam hari. Di mana untuk memberikan dukungan kepada pasien korban perang. Ia menghabiskan berjam-jam di bangsal. Itu yang membuatnya mendapat julukan "The Lady with the Lamp". Ia pun mendapatkan rasa hormat dari para prajurit dan lembaga medis. Berkat perawatan yang dilakukannnya mampu mengurangi angka kematian menjadi sekitar 2 persen.
Pada 1860, Nightingale mendirikan Rumah Sakit St. Thomas di London. Di dalamnya terdapat sekolah perawatan dengan menetapkan dasar keperawatan profesional. Sekolah tersebut menjadi yang pertama di dunia dan sekarang menjadi bagian dari King's College London. Nightingale juga dikenal sebagai ahli statistik, membuat grafik pie coxcomb tentang kematian pasien di Scutari yang akan mempengaruhi arah epidemiologi medis. Pada 1910, Nightingale jatuh sakit dan sempat pulih dan dilaporkan bersemangat. Namun pada 12 Agustus 1910, Nightingale mengalami serangkaian gejala yang mengganggu. Dia meninggal secara tak terduga sekitar pukul 14.00 keesokan harinya, Sabtu, 13 Agustus, di rumahnya di London.