1950年10月，中国人民志愿军跨过鸭绿江，奔赴朝鲜战场，拉开了抗美援朝战争的序幕。彼时，全国掀起了轰轰烈烈的抗美援朝、保家卫国运动，这这中间还包括建院刚一年的中国科学院。1950年末，中国科学院体量还不大，京区单位共约500人，有100多人踊跃报名，自愿申请加入中国人民志愿军，奔赴前线。
后方的科研人员也积极做出响应国家号召，发挥积极性和创造性，研制抗生素、生产球墨铸铁、研制特种电阻丝等支持前线。开展应用研究，服务国家需求，这种理念和实践对此后中科院在应用科学上的布局产生了很大影响。
那一时期，声势浩大的抗美援朝宣传对科学家进行了爱国主义教育。中科院人响应号召，开展增产节约运动，提高生产质量和数量、节省本金，踊跃捐钱捐物，为战争做贡献。这树立了科学家科研为祖国建设、为人民服务的新观念，为新中国科学家精神打下了胸怀祖国、服务人民的底色。
奔赴前线月，中科院确定了首批奔赴前线的志愿军名单，孙桐、施兰卿、吴凤鸣、白石等18人的名字出现在红榜上，和其他各机关单位的志愿者一同在怀仁堂接受周恩来总理的接见。
据中科院成都文献情报中心综合处魏尉介绍，退休职工唐章洪曾参加1952年的上甘岭战役，他在战役中日夜配合步兵坚守阵地、保卫坑道、掩护反击，对保证步兵顺利完成坚守阵地、反击敌人的任务起了决定性的作用。战役结束后，唐章洪记特等功一次。由唐章洪指导的13名骨干炮手，在上甘岭战役中各立三等功一次。
张德仁告诉《中国科学报》，那时他年仅28岁，与爱人刘元元结婚刚刚一周。不到一年，在选派新一批赴朝志愿军时，在新中国成立前参加了人民军队的刘元元主动报上自己的姓名去参加，在军中，她承担着传送图书信息、播音和妇女工作。“那时，我们也不了解什么时候能回来，但已经做好了回不来的准备。”刘元元说。张德仁和刘元元随最后一批撤军部队回国。
1950年前后，抗生素在医药、农业方面已有大范围的应用，但当时的中国尚不能生产，完全依赖进口。面临着美国的封锁禁运，尤其是朝鲜战争爆发后，伤病员急需此类药品，抗生素的研发和生产显得更为急迫。
中国科学院大学人文学院教授王扬宗告诉《中国科学报》，当时，中科院上海有机化学所化学家赵承嘏、汪猷等人已经就国内的抗生素需求，着手展开一些研究工作。“比如1950年，东北科学研究所与上海有机化学所药物研究室（1951年独立建所）合作，共同掌握了氯霉素的原料与生产方法，并将该方法用于金霉素生产。再如1951年，上海药物所在国内首次获得青霉素甲盐结晶，为生产的基本工艺提供了参考数据。”
建院初期，中科院大部分研究所主要是做基础研究，专门从事应用型研究的专家不多。为响应科研工作要为国家、为工农业服务的号召，中科院加大了对应用研究的投入，一些新的研究所、研究室就此诞生，而且切实做出了一批成果。
之后，工学馆与东北各矿场、燃料工业部、华东工业部等单位保持联络，希望用球墨铸铁代替铸钢或延性钢铸铁，因为这两种材料的制造设备相对繁重，增产不易，而球墨铸铁所需设备和主要的组成原材料相对简单且易于运输。短短数月内，这项研究工作就和实际生产有了密切关联。在后续的数十次试制中，工学馆还制成了齿轮、钢锭模、铁砧、高压泵铸件等部件。
为服务国家需要，中科院还加强了东北地区的院所建设，组建了第一个分院东北分院。除了将金属研究所和仪器馆（光学精密机械研究所的前身）从北京迁到东北，还加强了当时的工业化学研究所、长春综合研究所等单位的建设。为开展应用型研究，有机化学研究所、生理生化研究所等单位还增设了研究室。
王扬宗指出，朝鲜停战后，中科院迎来了一个较大的发展时期。“应用型研究在全院布局建设中得到逐步加强。朝鲜战争期间，美国对我国的核讹诈不仅促使国家领导人做出研制核武器的决策，也激发了钱三强等一批核科学家为国分忧的决心。所有这一切，对中科院日后承接重大国防任务，特别是承接两弹一星方面的工作，也产生了一定影响”。