К тому времени, когда Швейцер достиг 30-летнего возраста (1905), он уже был маститым теологом, пользующимся популярностью педагогом и проповедником, известным органистом и признанным авторитетом в области баховедения и строительства органов. Однако он оставил свои любимые занятия и приступил к изучению медицины. После окончания курса на медицинском факультете (1905–1912) Швейцер получил степень доктора медицины (1913) и был направлен в качестве врача-миссионера в Африку. В 1913 организовал больницу в Ламбарене на реке Огове во французской колонии Габон (Французская Экваториальная Африка), где проработал более 40 лет.

Больница в Ламбарене, которую он выстроил фактически своими руками, стала памятником «благоговения перед жизнью», которое Швейцер проповедовал всю свою жизнь. Швейцер был удостоен Нобелевской премии мира (1952) и британского ордена «За заслуги» (1955).