I 1844 klarte hun å komme inn på legestudiet i Geneva Medical College (idag Hobart and William Smith Colleges), i New York. Hun tok eksamen 1849 med beste karakter, og som den første kvinne til å ta medisinsk embetseksamen i USA. Senere studerte hun sammen med sin søster Emily Blackwell i Paris. De to etablerte i 1853 et sykehus for kvinner og barn, forøvrig det første i sitt slag utelukkende med kvinner som ansatte.