وصلت سيارة الإسعاف التي ستنقل ماكينلي إلى مستشفى المعرض في الساعة الاربعة واثنين وعشرين دقيقة. وعلى الرغم من تعامل المستشفى مع الإصابات الطبية الطفيفة لزوار المعرض، كانت بها غرفة للعمليات. وفي وقت إصابه الرئيس، لم يكن بالمستشفى سوى الممرضات والأطباء المتدربين، ولم يكن هناك أي طبيب مؤهل. وكان الدكتور روزويل بارك، أفضل جراح بالمدينة ومدير الأطباء بمستشفى المعرض، في زيارة إلى شلالات نياجار للقيام بعملية جراحية دقيقة في الرقبة. عندما قاطعوه أثناء إجراء العملية في السادس من سبتمبر، أجاب أنه لا يمكنه المغادرة حتى لو من أجل رئيس الولايات المتحدة نفسه. ثم أبلغوه بخبر إطلاق الرصاص على الرئيس. وعقب مرور أسبوعين، أنقذ بارك حياة امرأة تعاني من إصابات مماثلة تقريبًا للإصابات التي يعاني منها ماكينلي. وكان أول طبيب يصل المستشفى هو هيرمان مينتر، وكان قد التقى بالرئيس في اليوم السابق للحادثة، وقال له ماكينلي مازحًا، الذي يمتلك ذاكرة جيدة للوجوه، أنه عندما قابل مينتر لم يكن يتوقع أنه سيحتاج إلى خدماته المهنية. وبينما كان على طاولة العمليات، تحدث عن كولغوش قائلًا: هذا المسكين لا يعرف ما يفعله، ولا يستطيع أن يعرف. عندما وجدوا أن بارك لن يأتي وأن ضوء النهار بدأ في التلاشي، وهو مصدر الضوء الرئيسي بغرفة العمليات، عندما وصل الجراح الدكتور ماثيو دي مان، قرروا أن يقم بإجراء العملية في الحال محاولًا إزالة الرصاصة المتبقية. قام مينتر بحقن ماكينلي بحقنة مورفين وستريكنين لتخفيف ألمه وأعطى مان، الطبيب النسائي المرموق الذي ليس لديه أية خبرة عن جروح البطن، جرعة من الإيثر لتخدير ماكينلي لأنه كان يتألم ويتمتم بالصلاة الربيّة.ولمئات السنين، كانت الجروح الناتجة عن الأعيرة النارية بالبطن مميتة سواء بسبب الغرغرينا أو أي عدوى آخرى في الوقت الذي كان كل ما في وسع الأطباء هو القيام بأشياء طفيفة إلى جانب تخفيف الألم. وقبل سبعة عشر عامًا فقط، كان دكتور إميل كوشتر، الجراح السويسري، هو أول جراح ينجح في إجراء عملية لحالة تعاني من الإصابة نفسها. وفي محاولة لزيادةالإضاءة، حاول طبيب آخر أن يعكس ضوء الشمس على الإصابة، وبنهاية العملية الجراحية، كانت الغرفة مضيئة بشكل جيد. كانت المستشفى تفتقر بعض المعدات الجراحية الأساسية مثل المبعاد الطبي. ومع ضعف حالة ماكينلي، لم يتمكن مان من الفحص بشكل دقيق ليجد الرصاصة؛ والذي زاد الأمور تعقيدًا هو أن الرئيس كان يعاني من السمنة المفرطة. وقام الجراح بعمل شق في بطن الرئيس، ووجد قطعة قماش مغروسة بجسده فقام بإزالتها. استخدم يده وأصابعه في الفحص ووجد تَلَف بالجهاز الهضمي وجرح في مدخل ومخرج المعدة. خَيَّطَ مان هاذين الثقبين، لكنه لم يعثر على الرصاصة نفسها؛ وقال إنها استقرت بعضلات ظهر الرئيس. وكتب بعد ذلك قائلًا: بمجرد أن تتوقف الرصاصة عن الحركة، يصبح ضررها أقل. وكان بالمعرض جهاز بدائي لأشعة إكس، لكنهم لم يستخدموه على ماكينلي، وصرح مان فيما بعد أن استخدامه من الممكن أن يزعج المريض وفوائده ليس كثيرة. واستخدم خيط حريري أسود اللون لتَخْيِيطُ الشق والجرح بدون رشح وغطى الجرح بضمادة. وبمجرد انتهاء العملية الجراحية، كان دكتور بارك قد عاد من شلالات نياجارا؛ ولم يكن يرغب في التدخل وفي الساعة الخامسة وعشرين دقيقة أعطوا ماكينلي حقنة مسكنة للألم وتمت افاقته من العملية. ثم نقلوه إلى منزل ميلبورن بسيارة الإسعاف الكهربائية. ولم تكن السيدة الأولى للولايات المتحدة قد علمت بخبر إطلاق الرصاص على الرئيس، وبمجرد أن تمت العملية الجراحية، أبلغها بلطف طبيب الرئيس بريسلي ماريون ريكسي ما حدث. وتلقت إيدا ماكينلي الخبر بهدوء؛ وكتبت في مذكراتها اليومية "عندما ذهب إلى شلالات نياجارا هذا الصباح، وتم استقبال عزيزي في قاعة عامة أثناء عودتنا، أطلق... عليه الرصاص." ويقترح ليتش أن السيدة الأولى، لم تتمكن من كتابة كلمة "فوضوي" أثناء كتابتها السيرة الذاتية للرئيس.