Sua contribuição mais famosa ocorreu durante a Guerra da Crimeia, que se tornou seu objetivo central a partir da chegada à Grã-Bretanha dos relatos sobre as terríveis condições dos feridos. Sidney Herbert, chefe do Departamento de Guerra do governo do Lorde Aberdeen e ciente dos problemas de saúde do exército, possibilitou a transferência de Nightingale e um grupo de enfermeiras para a zona de conflito. Em outubro de 1854, Florence e uma equipe de 38 enfermeiras voluntárias treinadas por ela, inclusive sua tia Mai Smith, e 15 freiras católicas (mobilizadas por Henry Edward Manning) foram enviadas (sob a autorização de Sidney Herbert) partem para os campos de Scutari, no Império Otomano.