W dniu 21 października 1854 roku ona wraz z personelem 38 pielęgniarek-ochotniczek, w tym jej przełożonej Elizy Roberts i jej ciotki Mai Smith, a także 15 katolickich zakonnic, zostało wysłanych do Imperium Osmańskiego .Nightingale przybyła do koszar Selimiye w Scutari na początku listopada 1854 roku. Jej zespół stwierdził, że przepracowany personel medyczny opiekuje się rannymi żołnierzami w obliczu oficjalnej obojętności.Brakowało leków, zaniedbywano higienę, powszechne były masowe infekcje, wiele z nich kończyło się śmiercią.Nie było sprzętu do przetwarzania żywności dla pacjentów.Po tym, jak Nightingale wysłał do „The Times” prośbę o rządowe rozwiązanie złego stanu obiektów, rząd brytyjski zlecił Isambardowi Kingdom Brunelowi zaprojektowanie prefabrykowanego szpitala, który można by zbudować w Anglii i wysłać do Dardanele.W rezultacie powstał szpital Renkioi, placówka cywilna, w której pod kierownictwem Edmunda Alexandra Parkesa śmiertelność była mniejsza niż jedna dziesiąta wskaźnika Scutari.Stephen Paget w Dictionary of National Biography stwierdził, że Nightingale zmniejszył śmiertelność z 42% do 2%, albo samodzielnie poprawiając higienę, albo wzywając Komisję Sanitarną.Na przykład Nightingale wprowadziła zasady mycia rąk i inne zasady higieny w szpitalu wojennym, w którym pracowała.