На 21 октомври 1854 г. тя и персоналът от 38 жени доброволки медицински сестри, включително нейната главна медицинска сестра Елиза Робъртс и нейната леля Май Смит, и 15 католически монахини са изпратени в Османската империя .Найтингейл пристигна в казармите Селимие в Скутари в началото на ноември 1854 г. Нейният екип установи, че лошите грижи за ранените войници се полагат от преуморен медицински персонал в лицето на официалното безразличие.Лекарствата бяха в недостиг, хигиената се пренебрегваше и масовите инфекции бяха чести, много от тях фатални.Нямаше оборудване за обработка на храната за пациентите.След като Найтингейл изпрати молба до The Times за правителствено решение за лошото състояние на съоръженията, британското правителство възложи на Isambard Kingdom Brunel да проектира сглобяема болница, която може да бъде построена в Англия и изпратена до Дарданелите.Резултатът беше болница Renkioi, цивилно съоръжение, което под управлението на Едмънд Александър Паркс имаше смъртност под една десета от тази в Скутари.Стивън Пейджет в Речника на националната биография твърди, че Найтингейл е намалила смъртността от 42% на 2%, или като е направила подобрения в хигиената сама, или като е извикала санитарната комисия.Например Найтингейл прилага миенето на ръцете и други хигиенни практики във военната болница, в която работи.