Am 21. Oktober 1854 wurden sie und das Personal von 38 freiwilligen Krankenschwestern, darunter ihre Oberschwester Eliza Roberts und ihre Tante Mai Smith, sowie 15 katholische Nonnen in das Osmanische Reich geschickt.Nightingale traf Anfang November 1854 in der Selimiye-Kaserne in Skutari ein. Ihr Team stellte fest, dass überarbeitetes medizinisches Personal angesichts der Gleichgültigkeit der Behörden eine schlechte Versorgung verwundeter Soldaten leistete.Medikamente waren knapp, die Hygiene wurde vernachlässigt und es kam zu Masseninfektionen, von denen viele tödlich endeten.Es gab keine Ausrüstung, um Lebensmittel für die Patienten zu verarbeiten.Nachdem Nightingale die Times um eine staatliche Lösung für den schlechten Zustand der Einrichtungen gebeten hatte, beauftragte die britische Regierung Isambard Kingdom Brunel mit dem Entwurf eines vorgefertigten Krankenhauses, das in England gebaut und in die Dardanellen verschifft werden konnte.Das Ergebnis war das Renkioi Hospital, eine zivile Einrichtung, die unter der Leitung von Edmund Alexander Parkes eine Sterblichkeitsrate von weniger als einem Zehntel der von Scutari aufwies.Stephen Paget behauptete im Dictionary of National Biography, dass Nightingale die Sterblichkeitsrate von 42 % auf 2 % gesenkt habe, entweder indem sie selbst Verbesserungen in der Hygiene vornahm oder indem sie die Sanitätskommission einberufen habe.Nightingale führte beispielsweise im Kriegskrankenhaus, in dem sie arbeitete, Händewaschen und andere Hygienepraktiken ein.