Bethune begynte med reorganiseringen av saniteten. Etter hvert fikk han i stand mobile kirurgiske feltlasaretter. Det var ytterst vanskelig å få til et system for blodtransport, noe som blant annet skyldtes blokader. Under en operasjon pådro han seg en snittskade og ble blodforgiftet. Som følge av den døde han den 12. november 1939 i Huangshikou (黄石口乡) i kommunen Tang (唐县) i prefekturet Baoding i provinsen Hebei.