หมอบรัดเลย์เป็นผู้นำแพทย์แผนปัจจุบัน (แบบตะวันตก) เข้ามาหลายประการ ทั้งการผ่าตัดและการป้องกันโรค หมอบรัดเลย์เปิดสถานพยาบาลรักษาผู้ป่วยในบางกอกเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 4 สิงหาคม พ.ศ. 2374[6] ในการรักษาโรคในระยะแรก ๆ หมอบรัดเลย์จะตรวจผู้ป่วยได้เป็นจำนวนมากเกือบ 70-100 คน ในเวลา 3-4 ชั่วโมง ส่วนมากในช่วงเช้ามีคนช่วยจัดยาและแจกใบปลิวข้อความในพระคัมภีร์ด้วย

ในปีแรกเจ้าฟ้าน้อย (พระบาทสมเด็จพระปิ่นเกล้าเจ้าอยู่หัว) ได้เสด็จมาเยี่ยม เล่าให้ฟังเรื่องประเพณีการอยู่ไฟของมารดาหลังคลอด หมอบรัดเลย์ได้เสนออยากจะสอนให้คนไทยบางคนรู้จักภาษาอังกฤษแลสอนวิชาแพทย์ที่มี โดยในช่วงที่มีการปลูกฝี มีหมอหลวงมาศึกษากับหมอบรัดเลย์ และยังเขียนหนังสือเพื่อสอนหมอชาวสยาม เขียนบทความอธิบายวิธีการปลูกฝี ในภายหลังรัชกาลที่ 3 ได้พระราชทานรางวัลให้ 250 บาท (เท่ากับ 145 ดอลลาร์อเมริกันในสมัยนั้น) ตำราแพทย์แผนปัจจุบันเล่มแรกนี้ชื่อว่า ครรภ์ทรักษา[7] มีความหนา 200 หน้า มีภาพประกอบฝีมือคนไทยประมาณ 50 ภาพ มีเนื้อหาเกี่ยวกับอาการของโรคในการคลอดและวิธีการแก้ไขรักษา กับพยายามสอนให้คนไทยเลิกธรรมเนียมการอยู่ไฟ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้มารดาหลังคลอดเสียชีวิต

สิ่งที่สร้างชื่อเสียงให้หมอบรัดเลย์ คือการผ่าตัด มีการผ่าตัดก้อนเนื้อที่หน้าผากของผู้ป่วยรายหนึ่งเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม 1835 โดยไม่มียาสลบ และอีกหนึ่งการผ่าตัดที่ได้รับการจารึกไว้คือเมื่อวันที่ 13 มกราคม 1837 เกิดเหตุระเบิดของปืนใหญ่ที่งานวัดบริเวณวัดประยุรวงศาวาส มีคนตาย 8 คน และบาดเจ็บจำนวนมาก หมอบรัดเลย์ได้ตัดแขนของชายหนุ่มคนหนึ่งถึงเหลือหัวไหล่ ในภายหลังวันที่ 7 กันยายน 1840 หมอบรัดเลย์ได้บันทึกไว้ว่า ได้ตัดแขนเด็กที่ได้รับอุบัติเหตุบนเรือฝรั่งเศส นอกจากนี้ยังมีการบันทึกว่า วันที่ 2 พฤศจิกายน 1837 หมอบรัดเลย์ได้ใช้เวลาทั้งวันในการแก้ไขกรามบนของชายที่กรามหักในงานวันเมื่อ 6 วันก่อน[2]

ในบันทึกของหมอบรัดเลย์ ยังบันทึกการผ่าตัดรักษาต้อกระจกหลายครั้ง รวมถึงการผ่าตัดต้อเนื้อ เช่น เมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน 1836 มีพระภิกษุรุปหนึ่งจากสุโขทัยเดินทางมา 15 วัน พาพี่ชายที่ตาบอดเพราะการอักเสบมาตรวจ แต่ช้าเกินกว่าจะรักษา หลังจากนั้น 4 ธันวาคม 1836 พระภิกษุรูปเดิมพาพระจากสุโขทัย 5 รูป มาตรวจตา มีรูปหนึ่งอายุ 80 ปี เป็นต้อเนื้อ ก็ได้รับการผ่าตัดลอกต้อออกได้ ยังมีการผ่าตัดต้อกระจกขุนนางผู้ใหญ่ เช่น เมื่อวันที่ 18 มีนาคม 1844 ได้ผ่าตัดต้อกระจกเจ้าพระยาพลเทพ อายุ 73 ปี ซึ่งอีก 2 เดือนต่อมาได้ให้ใส่แว่นก็เห็นได้ชัดเจนดี[2]