เมื่อมีการสถาปนามหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ในปี พ.ศ. 2485 ได้มีการโอนแผนกอิสระเภสัชกรรมศาสตร์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มาเป็นคณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ โดยยังใช้พื้นที่เดิมของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และได้เปิดหลักสูตรระดับปริญญาโทและพัฒนาหลักสูตรปริญญาตรี 5 ปี ตั้งแต่ พ.ศ. 2500 ซึ่งอัตรากำลังผลิตเภสัชกรได้ปีละประมาณ 50 คน ซึ่งไม่เพียงพอต่อสัดส่วนการสาธารณสุขโดยรวมของประเทศ แม้ในระยะหลังได้เปิดรับและสามารถผลิตเภสัชกรได้ปีละ 100 คนก็ยังประสบปัญหาการใช้ยาของประชาชนในร้านยาที่จ่ายยาผิดไปจากใบสั่งแพทย์ เป็นเหตุให้เกิดอันตรายแก่ผู้ป่วยและผู้ซื้อยาไปใช้ กระทรวงสาธารณสุขได้พิจารณาและได้ติดต่อไปยังมหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์เรื่องการเพิ่มจำนวนนักศึกษาเภสัชสาสตร์ให้มากขึ้น โดยมีหนังสือที่ 2695/2505 ลงวันที่ 22 สิงหาคม พ.ศ. 2505 ถึงอธิการบดีมหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ ขอให้เพิ่มจำนวนนักศึกษาสาขาวิชาเภสัชศาสตร์และให้เตรียมการโอนย้ายคณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์นั้นกลับเข้าสังกัดเดิมคือจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ต่อมาใน พ.ศ. 2508 มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์จึงเริ่มโครงการจัดตั้งคณะเภสัชศาสตร์คณะที่สองขึ้นที่วิทยาเขตพญาไท

คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล จัดตั้งขึ้นตามประกาศพระราชกฤษฎีกาเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2511 โดยใช้ชื่อว่า "คณะเภสัชศาสตร์ พญาไท มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์" [1]เนื่องจาก ณ ช่วงเวลานั้น มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ มีคณะเภสัชศาสตร์อยู่แล้วหนึ่งแห่ง (คณะเภสัชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในปัจจุบัน) โดยโครงการจัดตั้งคณะเภสัชศาสตร์แห่งใหม่นี้ ได้บรรจุลงในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 2 และตามนโยบายและโครงการของรัฐบาลในแผนกพัฒนาการศึกษามหาวิทยาลัย พ.ศ. 2510-2514 เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตเภสัชกรอันเป็นบุคลากรทางสาธารณสุขที่ขาดแคลนอยู่ในขณะนั้น สำนักนายกรัฐมนตรีได้มีคำสั่งลงวันที่ 11 ตุลาคม พ.ศ. 2511 ให้นายแพทย์ชัชวาลน์ โอสถานนท์ อธิการบดีมหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์และรักษาการคณบดีคณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ในขณะนั้น ให้ดำรงตำแหน่งรักษาการคณบดีคณะเภสัชศาสตร์ พญาไท มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์อีกตำแหน่งหนึ่ง

ต่อมาในปี พ.ศ. 2512 มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ได้รับพระมหากรุณาธิคุณ พระราชทานนาม “ มหิดล “ ให้เป็นชื่อมหาวิทยาลัย โดยมีพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยมหิดลประกาศใช้เมื่อวันที่ 2 มีนาคม พ.ศ. 2512 คณะเภสัชศาสตร์ พญาไท มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ จึงเปลี่ยนโอนสังกัดไปเป็น "คณะเภสัชศาสตร์ พญาไท มหาวิทยาลัยมหิดล" ครั้นต่อมาเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2515 คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล (จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในปัจจุบัน) ได้โอนย้ายกลับเข้าสังกัดจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยอีกครั้งหนึ่ง คณะจึงได้ตัดสร้อย "พญาไท" หลังชื่อคณะ มาเป็น "คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล" เช่นในปัจจุบัน [2]