基础医学院的前身是1954年9月14日成立的北京医学院基础医学部（简称基础部）。1960年2月改称基础医学系。1985年5月成立北京医科大学后，正式更名为基础医学院。2000年4月北京大学与北京医科大学合并后，更名为北京大学基础医学院至今。
北京大学基础医学院现设12个系、1个教研室、2个研究所及1个医学实验教学中心。拥有“基础医学”、“生物学”和“中西医结合”3个博士学位授权的一级学科（涵盖15个二级学科）、拥有“药理学”二级学科、7个国家重点二级学科、1个北京市重点一级学科、2个博士后流动站、6个省（部）级重点实验室，以及一批具备国际先进水平的科研基地和实验技术平台。
学院以师资力量雄厚、治学严谨著称，拥有一批国内外著名的专家学者。学院现有教职工389人，其中教授73人、副教授98人；具有博士学位者252人。学院拥有大批优秀人才，其中中国科学院院士4人；工程院院士1人；“长江计划特聘教授”7人；国家杰出青年基金获得者8人；获得“国务院政府特殊津贴”14人；获“国家人事部有突出贡献的中青年专家”称号4人；获“卫生部有突出贡献的中青年专家”称号5人；教育部跨世纪优秀人才2人；教育部新世纪优秀人才16人；获国家自然科学基金“优秀青年科学基金”资助8人；博士生导师125人。
学院现有本科生1350人，学院招收基础医学和医学实验技术两个专业的本科学生，并管理临床医学、口腔医学、医学检验技术、口腔医学技术四个专业的学生的基础学习阶段。基础医学专业为八年制本博连读（Ph.D）学制，旨在培养德智体全面发展的基础医学各学科师资和高层次科学研究人才。医学实验学专业为四年制本科，培养具有生物医学基础理论知识和熟练掌握医学基本实验技能、具有从事高级医学实验技术工作基础的医学实验技术应用型人才。在读研究生677人，其中博士生415人，硕士生262人。近年来有6篇博士生论文被评为全国优秀博士生论文。学院培养的学生以学风严谨、实践综合能力强、开拓创新、潜力大等优点受到国内外教育和科研部门的赞誉。许多毕业生已成为国内外生物医学学科的学术带头人或学术骨干。
在教学方面，基础医学院承担医学部基础医学、临床医学、口腔医学、预防医学、药学、护理学、医学英语、医学实验学、医学检验学等专业的基础医学课程教学。每年完成3000余名学生的30余门必修课、20余门选修课的多轨道、多层次教学任务。学院现有国家级精品课程9门，北京市级精品课程10门；7门国家级精品资源共享课；2005年和2009年共有两项教学成果获国家级教学成果二等奖和北京市一等奖，2012年有一项教学成果获北京市教学成果一等奖；2010年学院被评为”北京市模范集体；2006年和2008年生物医学实验教学中心分别被评为“北京市高等学校实验教学示范中心”和“国家级高等学校实验教学示范中心”；2007年、2008年和2010年病理学、免疫学及人体解剖学分别被评为“教育部双语教学示范课程”；2007年和2010年“生理学科创新人才培养教学团队”被评为北京市优秀教学团队及国家级教学团队，2009年“生物化学与分子生物学学科创新人才培养教学团队”被评为北京市级优秀教学团队及国家级教学团队；2008年“基础医学”专业被评为北京市特色专业；2013年北京大学生物创新实践基地被评为北京高等学校示范性校内创新实践基地建设单位，6人获北京市教学名师奖；2011年1人获宝钢教育基金会优秀教师特等奖；2012年1人获“北京市师德先进个人”荣誉称号。
在科研方面，学院主要从事生物医学领域的基础及应用基础研究，科学研究综合实力雄厚。近5年，每年批准立项各类科技项目百余项，其中半数以上为国家自然科学基金项目及科技部项目课题，年均科研经费约亿元；年均发表科研论文近400篇，其中以第一作者或通讯作者单位发表SCI论文年均250篇，包括Science、Nature、Cell、NEJM、Nature Medicine等顶级期刊论文。在肿瘤分子细胞生物学、心血管疾病及糖尿病发病机制、干细胞研究、感染与免疫、神经科学研究等学科前沿热点领域取得一批标志性创新成果。学院还积极开展科技成果转化、临床病理诊断、重大传染病防治、生物医学信息数据库等科技服务和医学服务，年均开展各类病理检测18万例，大力提高社会服务能力和贡献。
近年来，学院面向新一轮科技革命前沿和人类重大疾病防控需求，把握基础医学与临床医学融合发展趋势，积极推进人事制度改革为核心的综合改革，大力开展世界一流学科建设。基础医学学科在教育部第四轮学科评估中获“A+”，入选国家“双一流”建设学科。2018-2022“软科中国最好学科排名”北京大学“基础医学”连续5年排名第一；“软科中国大学专业排名”自2021年首次发布以来北京大学基础医学蝉联排名第1、层次A+。通过“双一流”建设与发展，学院已成为国内领先的多层次基础医学教育、人类生命科学和疾病防治基础研究的教学科研基地。
学院坚持立德树人为根本，不断深化教育教学改革。2020年入选教育部首批“强基计划”试点专业和“基础学科拔尖学生培养计划2.0基地”2020年3门课程入选教育部首批线上、线下、虚拟仿真实验教学一流课程，“创新思维训练课程本科育人团队”被评为北京市高校优秀本科育人团队。学院不断加强教育科研国际化，构建中外合作平台，与几十所世界一流医学院校和科研机构建立了广泛的联系，培养具有国际视野的医学人才，支持和鼓励学生参与国际合作与交流。
学院致力于培养品行优秀、人格健全、基础扎实、勤奋务实，德智体美劳全面发展的爱党爱国的社会主义一流医学人才。5年来培养博士毕业生522人，硕士毕业生319人，学生毕业后多就职于医学院校、医院及科研机构、医药企业、政府及教育行业，也有不少同学选择在国内外继续做博士后研究，就业率达到95％以上。
学院近年来逐渐加强生物技术和医药产品的研究开发及与国内外大型医药企业的合作，在科技开发工作中也取得一些重大进展。在基因工程药物、肿瘤的免疫治疗、肿瘤显像剂、干细胞转化医学、电针镇痛与戒毒、诊断试剂研制等领域，一批新开发项目已取得动物实验或临床试用的良好效果，具有很好的应用前景。
学院还十分重视国际间的交流与合作，注重借鉴世界先进的医学研究成果和教学经验，不断提高自身整体办学水平。已与几十所世界一流医学院校和科研机构开展了项目合作研究、人员交流、合作举办国际会议等多种形式的合作交流，建立了广泛的深层次联系。
历经60余年的发展历程，现在的北京大学基础医学院已成为国内著名的、以发展多层次基础医学教育、研究人类生命科学和防治疾病的基础理论为主要目标的教学科研中心之一，是国家基础医学领域高级专门人才的培训基地之一。