Đến năm 1952, ước nguyện ấy đã trở nên hiện thực - anh đã trở nên đảng viên Đảng Cộng sản ngay trên chiến trường vùng sông nước quê hương
Sau đó, anh được bầu vào Hội đồng nhân dân Bệnh viện Bạch Mai, nơi anh đang công tác. HCM) để hoàn tất chương trình tú tài, thuộc lứa học trò trước tiên ở Đông Dương nhận bằng Tú tài tây loại ưu.
BS Thành được cử làm Vụ Trưởng Quân y khu IX rồi sau đó trở thành Trưởng phòng Quân y Phân Liên khu miền tây Nam Bộ.
Năm 1960, BS Nguyễn Thiện Thành bảo vệ thành công luận án Phó tấn sĩ y học, được đánh giá cao và đấu ở lại Liên Xô nghiên cứu thêm về hoạt động thần kinh cao cấp. Nhưng khi đến khu V, trước đề nghị cấp thiết của chiến trường, BS Nguyễn Thiện Thành được quyết định ở lại đảm nhiệm quân y khu V.
Năm 1954, BS Nguyễn Thiện Thành tụ họp ra Bắc, được Chính phủ Việt Nam cử đi nghiên cứu sinh về đề tài thuyết giáo Pavlov tại Viện hoạt động thần kinh cao cấp của Liên Xô. Rồi ông cùng mọi người băng rừng vào cứ. Thời kì trong khám xét thực dân, tận mắt chứng kiến nhiều tấm gương kiên trung cũng như tấm lòng tận tụy hy sinh vì đồng chí, đồng bào của các đảng viên cộng sản đã khiến người trí thức trẻ Nguyễn Thiện Thành cảm phục.
Được cơ quan điều hành giáo dục Đông Dương chọn cấp học bổng sang Pháp du học trong các ngành quân sự, chính trị, nhà băng nhằm đào tạo đời mới, bổ sung cho bộ máy thống trị của thực dân Pháp nhưng Nguyễn Thiện Thành và gia đình đã khảng khái từ chối.
Mẹ ông, cụ bà Nguyễn Thị Thàng, một đàn bà nông dân đảm nhận, suốt đời tảo tần, nặng nhọc chăm lo nuôi chín người con ăn học nên người. Tại đây, sinh viên Nguyễn Thiện Thành trúng tuyển vào chế độ ngoại trú rồi nội trú bệnh viện. Những niên học rốt cục tại Đại học Y khoa Hà Nội, sinh viên Nguyễn Thiện Thành chứng kiến những chuyển biến mau chóng của những diễn biến chính trị, từng lớp có ảnh hưởng lớn lao đến vận mệnh của đất nước và tiến trình cách mệnh.
Chúng tra tấn đủ mọi cực hình và chuyển ông tuần tự qua các nhà pha ở Trà Vinh, Cần Thơ, Vĩnh Long. Đến năm 1967, BS Dương Thị Minh cũng vào Nam tham dự đương đầu và sum hiệp với chồng. Lễ mừng GS-BS Nguyễn Thiện Thành thượng thọ Lên sáu tuổi, cậu bé Nguyễn Thiện Thành được ba má cho vào học ở trường Tiểu học Trà Vinh, nhiệm sở của cha. Hết tiểu học, cậu được gởi lên Colègge de Mỹ Tho để học ban thành chung, rồi vào Lyceé Pétrus Ký (nay là trường Lê Hồng Phong TP.
Sau khi làm xong nhiệm vụ, ông bị ngất và được các BS ở đó cấp cứu. Cậu hành lí đáp xe lửa xuất hành ra Hà Nội thi vào Trường Đại học Y khoa (cùng niên khóa này trường Thuốc Hà Nội thuộc bậc cao đẳng, chuyên đào tạo các y sĩ Đông Dương được nâng cấp thành trường Đại học y học chuyên đào tạo bác sĩ).
Ra tù, ông cụ phấn đấu để được đứng vào hàng ngũ của Đảng. Với BS Nguyễn Thiện Thành, đây là một thành quả mới của y học, có nhiều triển vọng khi ứng dụng vào điều kiện thực tiễn của mặt trận miền Nam.
Thế nhưng chuyến hành trình theo đường Trường Sơn năm đó, mới chỉ đến nửa đường cấp trên đã có quyết định cho ông ở lại đảm nhiệm quân y Mặt trận Bắc Thừa Thiên.
Năm 1947, BS Thành được điều vào chiến trường miền Nam giữ chức Vụ trưởng Phòng Quân y liên khu miền Tây Nam bộ.
Tại đây, anh xây dựng đội giải phẫu phục vụ chiến trường Bô Keo. Ông có câu nói để đời: “Đời tôi còn một luận án lớn, đó là sức khỏe của thương bệnh binh, đồng bào, đồng chí ở miền Nam ruột rà còn chìm trong khói lửa chiến tranh”.
Bản thân là Viện trưởng, nhưng ông đã 11 lần hiến máu cứu các nhân viên của mình thoát cơn bệnh sốt rét, đái huyết sắc tố…bằng phương pháp truyền máu trực tiếp. Nhật nhảy vào Đông Dương, Đảng ta chủ trương hăng hái chuẩn bị giành chính quyền, các chiến khu được bí mật thành lập ở vùng rừng núi Việt Bắc, chiến trận Việt Minh ra đời kêu gọi toàn dân kết đoàn, Tổng hội sinh viên tại Hà Nội ra lời kêu gọi sinh viên Miền Nam “hướng về Nam”… Không khí ấy tác động mạnh mẽ đến sinh viên Nguyễn Thiện Thành.
Mãi đến cuối năm 1947, BS Nguyễn Hữu Nghiệp, tổng Thanh tra Cục Quân y quyết định điều BS Nguyễn Thiện Thành vào chiến trường Nam bộ. Khi tiếng súng Nam bộ kháng chiến nổ ra, BS Nguyễn Thiện Thành vận động một số sinh viên dự lớp quân sự sẵn sàng phát xuất về Nam đấu tranh
Anh tập trung hoàn tất việc học, song song bắt giao thông với cán bộ Việt Minh, giúp cách mệnh mua và hướng dẫn cách sử dụng các loại thuốc men cũng như sẵn sàng lên chiến khu khi có đề nghị.
Duyên nợ đặc biệt với nghề Y BS Nguyễn Thiện Thành chẳng thể nào quên ngày nhận quyết định vào trận mạc miền Nam phục vụ, đấu tranh.
Khởi hành Nam tiến, nguyện ước của BS trẻ Nguyễn Thiện Thành là được trở về quê hương để đem nhân tài, sở học phục vụ cuộc đương đầu của cán bộ, chiến sĩ và đồng bào ruột thịt. Vào ngày 07/11/1951, phương pháp Filatov chính thức được dùng và điều trị tại mặt trận miền Tây Nam bộ, đem lại những kết quả khôn xiết khả quan. Vachon đề cập tính hiệu quả khi vận dụng thực tiễn phương pháp Filatov.
Nhờ vốn tiếng Pháp rất giỏi của ông trước đây, nên chiếm được thiện cảm của lính canh ngục.
Sau đó là Đội trưởng Đội giải phẫu A đảm bảo quân y phía Bắc chiến trường Thừa Thiên. Ông nhờ người lính Pháp mua các tài liệu mới về y học để nghiên cứu, tìm hiểu trong những năm tháng bị nhốt.
Ông dành hết công sức, thời kì cho việc chữa trị bệnh, trị thương cho cán bộ đội viên và nhân dân trong vùng căn cứ. Lúc ấy, bà Minh hỏi ông có đi được không, ông khẳng định: “Chỉ cần bỏ chân xuống đất là đi”. Trong khi đương đầu để sống còn, tế bào ấy tiết ra một chất gọi là biostimuline giúp thân thể chống lại bệnh tật.
Bà Dương Thị Minh kể, có lần ông bị sốt rét nặng, đang nằm điều trị dưới hầm ẩn nấp thì có liên lạc đến thông báo mời GS Thành đi cấp cứu cho một đồng chí lãnh đạo. Khi được đề nghị tiếp kiến làm luận án tấn sĩ, BS Thành khước từ, xin về nước.
Bất thần, BS Thành đọc được bài báo của H. Tháng 10/1945, BS Nguyễn Thiện Thành nhập chi đội Nam Tiến Vi Dân, chính thức đứng vào đội ngũ quân nhân cụ Hồ. Khước từ học bổng đi Pháp, dấn thân cho cách mạng Thầy thuốc quần chúng, GS-BS Nguyễn Thiện Thành (bí danh Nguyễn Minh Nhân, Nguyễn Trà Vinh) sinh năm 1919 tại làng Phương Trà, tổng Bình Hóa, nay là xã Phương Thạnh, huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh.
Tiên sư cha là cụ Nguyễn Văn Thọ, một thân phụ tiểu học trường tỉnh, người rất có nhiệt huyết với vấn đề phát triển sức khỏe nòi giống. Phương pháp này được vận dụng trên nguyên lý biện chứng: Khi các tế bào bị cắt lìa khỏi cơ thể và đem đặt vào một môi trường kìm hãm sự sống như bỏ vào tủ lạnh từ 0 đến 40C, tế bào này phải chống chọi với nghịch cảnh để tồn tại.
Mặc dù bị sốt cao nhưng ông vẫn cố ngồi dậy. Ngày 19/8/1945, BS trẻ Nguyễn Thiện Thành hăng hái tham dự biểu tình giành chính quyền. BS Thành bắt đầu áp dụng phương pháp Filatov trong thực tiễn điều trị. Là một GS, BS nhưng ông cũng phải 10 lần lên bàn mổ vì bệnh bao tử, túi mật, gãy xương đùi… Đại tá, GS-BS, bác sĩ quần chúng Nguyễn Thiện Thành là một tấm gương sáng trong ngành y học Việt Nam, thuộc thế hệ vàng của dân tộc, trọn đời máu nóng và cống hiến cho sự nghiệp cách mạng, công việc cứu người.
Không lâu sau, BS Thành được giải phóng sau khi phía cách mệnh thả đại tá, BS quân y Pháp Duris, bị bắt trong chiến dịch biên thuỳ 1950. Ông là một trong những ngôi sao sáng y học như Đặng Văn Ngữ, Hồ Văn Huê, Phạm Ngọc Thạch, hoàng tộc Tùng, Ngô Gia Hy, Trần Hữu Nghiệp, Nguyễn Văn Hưởng… TIẾN NGUYỄN. Khoảng đầu năm 1950, trong một lần đi công tác về Trà Vinh BS Thành không may bị địch bắt.
Cũng thời kì này, người bạn đời của ông là cô y tá chiến trường Dương Thị Minh cùng quê An Trường, Càng Long, Trà Vinh vừa nuôi con nhỏ, vừa theo học trung cấp y và đại học Y khoa.
Bộ trưởng Phạm Vũ Luận gắn huy hiệu và Kỷ niệm chương Vì sự nghiệp giáo dục cho GS-BS Nguyễn Thiện Thành Chuyện kể lại, những ngày trong khám Virgile, BS quân y Nguyễn Thiện Thành làm quen với một người lính Pháp từng là sinh viên Y khoa.
Năm 1964, cuộc chiến đấu chống Mỹ của quân dân miền Nam ngày một ác liệt, Phó tấn sĩ Nguyễn Thiện Thành xung phong vào Nam đương đầu và phục vụ chiến sĩ.