Od počátku 20. století se začal rozvíjet na tehdejší pražské periferii vinohradský zdravotnický areál. V roce 1902 byla za přítomnosti císaře Františka Josefa I. otevřena Vinohradská nemocnice jako základní nemocnice pro občany Královských Vinohrad a Žižkova, v roce 1925 byl v jejím sousedství otevřen Státní zdravotní ústav. Obě tyto instituce se záhy staly klíčovými pro rozvoj pražského, českého a tehdy i československého  zdravotnictví.

V období před rozdělením lékařské fakulty UK probíhala v obou institucích výuka mediků, která se opírala o systematickou činnost jejich významných pracovníků. Ve Vinohradské nemocnici to byli zejména:

• prof. Josef Janků, oftalmolog, objevitel oční toxoplasmózy (morbus Janků),

• prof. Emerich Polák, plicní a břišní chirurg,

• prof. František Burian, zakladatel české plastické chirurgie,

• prof. Jiří Syllaba, po roce 1945 pak zakladatel české a československé diabetologie,

• prof. Vratislav Jonáš, významný kardiolog,

• prim. Jiří Janele, zakladatel české dětské hematologie,

• prof. J. Šebek, neurolog,

• prof. E. Knobloch, soudní lékař či

• doc. V. Petráň, vedoucí psychiatrického oddělení.

Z pracovníků SZÚ je třeba jmenovat zejména prof. MUDr. Ivana Honla, který vybudoval první léčebný Pasteurův ústav na území našeho státu. Pracovníci tohoto ústavu se po válce podíleli na řadě celosvětových programů Světové zdravotnické organizace, m.j. i na celosvětové eradikaci neštovic (Karel Raška). Na základě této bohaté tradice bylo možné přistoupit ve vinohradském zdravotnickém areálu k rozvoji samostatné lékařské fakulty.

Naše fakulta se hlásí k tradici lékařského učení Univerzity Karlovy, které tvořilo jeden ze čtyř základních směrů při založení univerzity v roce 1348.

Od akademického roku 1882/83 byla lékařská fakulta podobně jako celá univerzita rozdělena na českou a německou. Česká byla zavřena nacisty spolu s ostatními českými vysokými školami po 17. listopadu 1939, obnovena pak v květnu 1945. Současně byla s celou německou univerzitou zrušena i německá lékařská fakulta. Její majetek připadl lékařské fakultě české. V roce 1953 rozdělilo Ministerstvo vysokých škol pražskou lékařskou fakultu Univerzity Karlovy na tři samostatné fakulty: fakultu všeobecného lékařství (s připojeným stomatologickým směrem), fakultu dětského lékařství a lékařskou fakultu hygienickou (LFH), z níž byla v roce 1990 vytvořena současná 3. lékařská fakulta.

Vznik samostatné Lékařské fakulty hygienické v roce 1953 v praxi přinesl některé zásadní změny: tato fakulta měla základní lékařské zaměření, profilovala se však jako specializovaná fakulta na problémy hygieny a prevence. Tato specializace umožnila na jednu stranu rozvoj hygienických oborů v našem poválečném lékařství, zároveň však omezovala absolventy fakulty v jejich praktickém uplatnění v klinických oborech. Úroveň výuky v době komunismu byla poznamenána obecně rozšířeným formalismem a kádrovou politikou tohoto období.

Od listopadu 1989 se podařilo provést veškeré podstatné reorganizační změny, nutné k uskutečnění nového výukového plánu a uplatnění přepracované koncepce studia. Byl změněn název fakulty na 3. lékařskou fakultu Univerzity Karlovy a tím i zvýrazněno její primárně všeobecné zaměření. Proběhly volby děkana, ustanovil se akademický senát a vědecká rada s řadou významných zahraničních členů.

Prvním děkanem po roce 1989 byl ve svobodných volbách zvolen doc. Cyril Höschl.

Proběhla konkurzní řízení na vedoucí ústavů a klinik i na ostatní vysokoškolské pracovníky. Pro jednotlivé předměty byla upravena výuka tak, aby celkový rozvrh a studijní plán odpovídal všeobecnému zaměření fakulty s využitím rozvinuté struktury preventivních oborů. Do pedagogické i vědecké práce fakulty byla přímo zařazena řada pracovníků i pracovišť z rezortních ústavů Ministerstva zdravotnictví a z Akademie věd České republiky.

V září 1992 byla otevřena nová budova fakulty v Ruské ulici. Kromě úřadu děkana jsou v ní umístěna pracoviště teoretických, hygienických a preventivních oborů fakulty a v neposlední řadě i Středisko vědeckých informací, nově na fakultě koncipované v roce 1992. V květnu 1991 založila paní Margaret M. Bertrand, profesorka anglického jazyka z Kanady, cenu pro nejlepšího studenta fakulty, udílenou každoročně při promoci absolventů.

Lepší podmínky pro studium i pro vědeckou práci poskytuje od května 2000 nově přistavěné 6. patro budovy, ve kterém sídlí mimo jiné Ústav výživy, chemické laboratoře a laboratoře molekulární biologie a od května 2006 i zrekonstruovaná část budovy SZŠ v Ruské 91, do které se přestěhoval Ústav etiky, Ústav ošetřovatelství a Ústav cizích jazyků.

Neopomenutelnou součástí výuky se stávají zahraniční stáže studentů. Účast na mezinárodních vědeckých programech a přednášky zahraničních odborníků umožňují fakultě rozšiřovat své zahraniční styky a navazovat nové, přínosné kontakty. To přispívá ke zvýšení kvality studijních materiálů, ke studiu nových metod a přístupů a vytváří i nezbytné technické podmínky pro dosažení vysoké úrovně studia.

Na 3. LF v uplynulých třech letech habilitovala řada vynikajících osobností.

Mezi nejvýznamnějšími uvádíme prof. Zdeňka Neubauera v oboru biologie, doc. Ivana M. Havla v oblasti umělé inteligence, endokrinologa prof. Luboslava Stárku. Zároveň se na půdě 3. LF uskutečnilo několik desítek přednášek význačných zahraničních hostů. Za všechny jmenujme alespoň nositele Nobelovy ceny neurofyziologa prof. J. Ecclese, psychiatra prof. P. Grofa a daseinsanalytika prof. Condraua. Na návrh vědecké rady 3. LF byla 25. května 1994 v Karolinu udělena čestná vědecká hodnost doktora honoris causa lékařských věd Univerzity Karlovy epistemologovi a zastánci otevřené společnosti, Siru Karlu Raimundu Popperovi (1902-1996), jednomu z největších představitelů filozofie 20. století. 3. LF byla spolunavrhovatelem udělení čestného doktorátu lékařských věd jednomu z objevitelů DNA nositeli Nobelovy ceny profesoru Jamesi Watsonovi. Podobně v rámci oslav 650. výročí založení Univerzity Karlovy v roce 1998 obdržel na návrh naší fakulty čestný doktorát lékařských věd další nositel Nobelovy ceny, slavný neurofyziolog profesor Huxley z Velké Británie.

Z podnětu MUDr. P. Čecha fakulta iniciovala návrh na umístění pamětních desek nositelů Nobelovy ceny manželů Coriových, v rámci projektu Praha - Evropské město kultury 2000, na jejich pražských rodných domech v Salmovské a Petrské ulici.

Rozvíjí se spolupráce mezi jednotlivými fakultami univerzity, především lékařskými. Univerzita podporuje zdravou soutěživost v oblasti sportovní činnosti mezi fakultami a studenti se dále účastní různých společenských a kulturních podniků, přesahujících i hranice naší země. Fakulta vydává časopis VITA NOSTRA, který odráží život akademické obce a reprezentuje naši fakultu ve dvou funkčně odlišných podobách: VITA NOSTRA REVUE jako reprezentativní sborník článků, komentářů a úvah, který vychází čtyřikrát do roka, a informační bulletin VITA NOSTRA SERVIS, vycházející každý týden.

V akademickém roce 1991/1992 fakulta zahájila vzdělávání zahraničních studentů v oboru všeobecné lékařství s preventivním zaměřením. Výuka probíhá v angličtině. Práva a povinnosti zahraničních studentů jsou specifikovány ve smlouvách uzavíraných mezi studentem a děkanem fakulty.

V akademickém roce 1992/1993 bylo otevřeno bakalářské studium „Fyzioterapie“ a „ Zdravotní vědy“, v akademickém roce 1994/1995 bakalářské studium „Veřejné zdravotnictví“. Ke kvalitnějšímu vzdělávání zdravotních sester a k jeho sjednocení se zdravotnickým vzděláváním v Evropské unii přispěl od akad. roku 2002/2003 kvalifikační bakalářský program “ Ošetřovatelství”. Náročné požadavky moderní medicíny kladené na lékaře odráží nové curriculum studia medicíny, které je na fakultě implementováno od akademického roku 1996/1997.

Výukovou základnou 3. lékařské fakulty jsou Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Národní ústav duševního zdraví v Klecanech, Nemocnice na Bulovce, Thomayerova nemocnice, Ústav pro péči o matku a dítě, Nemocnice Na Homolce, Ústřední vojenská nemocnice - Vojenská fakultní nemocnice Praha a Státní zdravotní ústav. Na výuce se podílejí i přední odborníci z Akademie věd ČR a IKEM.