А дальше молодого доктора медицины ждала стажировка в Германии. И языковой проблемы у него не возникало: в гимназии французский и немецкий языки учили так, что на экзаменах в университет он с лёгкостью, ведь требовалось «убедиться, в какой мере экзаменующийся усвоил знание этимологии и синтаксиса на изучаемом языке и верно ли может передать настоящий смысл подлинника».

С 1866 по 1868 г. он находился в научной командировке за границей и прошёл стажировку у знаменитых хирургов, профессоров Бернгарда фон Ленгербека и Непатона, а также у ученого-патолога Рудольфа Вирхова; у французского хирурга и уролога О. Непатона; у шотландского акушера и хирурга Д. Симпсона. Тогда же он отправляется полевым хирургом на свою первую войну – австро-прусскую. Так началась его работа в армии прусского короля. И первым полем боя, где он был уже далеко не зрителем, стали окрестности Садова.

После заграничной командировки доктор вернулся в Одессу и был назначен заведующим хирургическим отделением городской больницы и стал активно научные статьи. Их заметил попечитель Киевского учебного округа профессор Николай Иванович Пирогов и пригласил Склифосовского на кафедру хирургии в университет св. Владимира. Но Николай Васильевич не воспользовался этим предложением и вновь отправился на фронт – на сей раз на франко-прусскую войну.

Доктору Пирогову он предпочёл пациента знаменитого хирурга – Отто фон Бисмарка и рассматривал своё пребывание в прусской армии как своего рода реванш за пережитую в юности бомбардировку Одессы. Он видел, как маршалы Канробер и Мак-Магон, в своё время разрушившие Севастополь, были разбиты фельдмаршалом фон Мольтке, из рук которого доктор получил Железный крест. И это была далеко не последняя война доктора Склифософского.

В 1871 году Склифосовский был переведён на кафедру хирургической патологии Императорской медико-хирургической академии, где он преподавал и оперировал. С именем его связано активное внедрение в хирургическую практику новых методов антисептики, применение кокаина для наркоза. Николай Васильевич был автором оригинальных методов хирургического лечения: одним из первых стал оперировать на желчном пузыре, разработал технику хирургического лечения мозговых грыж, зоба. Выдающимся новшеством стала операция соединения костей при ложных суставах бедра и плеча, которая получила название «замок Склифосовского» или «русский замок».

А в 1876 году он снова на фронте – на сей раз на Балканах, где армиям Сербии и Черногории были нужны добровольцы из России. Вскоре российская армия перешла Дунай, итак началась его четвёртая и последняя война – русско-турецкая. Через его лазареты прошли около десяти тысяч раненых. Оперировал сутки напролёт. Медсестры поддерживали его силы глотком вина и куском хлеба. Рядом находилась вторая жена (первая умерла совсем молодой), которая сопровождала мужа во всех фронтовых поездках. Несмотря на усталость, доктор всегда оставался бодрым и элегантным, в безупречном кителе. За «самоотвержение и мужество» в боях под Плевной Склифосовский был награждён орденом Святого Владимира 3-й степени.

Боевой опыт позволил доктору усовершенствовать способы и методы хирургического лечения огнестрельных ранений и переломов, а также написать работы «Перевозка раненых на войне», «Наше госпитальное дело на войне», «В госпиталях и на перевязочных пунктах во время Турецкой войны» и другие.

С 1880 года Склифосовский начал работу в московском университете в должности экстраординарного профессора кафедры факультетской хирургической клиники Московского университета. В 1882–1893 годах – ординарный профессор кафедры хирургической факультетской клиники, в 1882–1888 годах – декан медицинского факультета Императорского Московского университета. Склифосовский внедрил антисептику: обязал врачей и всех присутствующих при операциях надевать чистые халаты, тщательно мыть и обеззараживать руки и медицинские инструменты, что позволило свести к минимуму осложнения после операции и заражения крови, распространённые в это время.

Крылатая фраза из фильма «Кавказская пленница» «Короче, Склифосовский!» к самому хирургу никакого отношения не имеет. Николай Васильевич был немногословен, оперировал молча и от ассистентов требовал абсолютной тишины.

Профессора Пирогова Склифосовский спасти не смог. Именно он поставил правильный диагноз своему коллеге и благодетелю – рак верхней челюсти и настаивал на немедленной операции. Но пожилой хирург ему не поверил и поехал лечиться в Венгрию, будучи уверенным, что у него всего лишь воспаление нёба, а через полгода умер. После смерти у Пирогова взяли образцы тканей на исследование и подтвердили диагноз, сделанный Склифосовским.

В 1893 году Склифосовский возглавил Императорский клинический институт Великой княгини Елены Павловны в Санкт-Петербурге; издавал журнал «Летописи русской хирургии».

Ни один из сыновей Склифосовского не прожил долгую жизнь.

Дочь Мария утопилась в реке. Сын хирурга Борис умер в младенчестве, Константин – не дожил до 17-летия из-за туберкулеза почек. Сын Владимир во время учебы в Санкт-Петербургском университете увлёкся политикой и вступил в подпольную террористическую организацию.

16-летнему Владимиру поручили убить полтавского губернатора Александра Бельгарда, который был другом семьи Склифосовских и часто бывал у них в гостях. Володя приехал в имение в подавленном состоянии, так как понимал, что не сможет убить своего давнего знакомого, однако признаться «товарищам» в этом не решался. В итоге он застрелился в своей комнате.

У Николая Васильевича в 1900 году случился инсульт, он был вынужден прекратить активную практику и вместе с семьёй переехал на дачу в Полтавскую губернию.