Din cauza situaţiei materiale precare a familiei, destabilizată economic ca urmare a pierderii mamei în 1911 (la cea de-a douăsprezecea naștere), odată cu înscrierea la Facultatea de Medicină din București, Dumitru Bagdasar este nevoit să se angajeze în primii trei ani ai facultăţii ca pedagog la Liceul Sfântul Sava, între 1913 și 1915, și la Sanatoriul Zerlendi, în anul III. Acolo efectua analizele de spută ale bolnavilor tebeciști între orele 19:30 și 22:30. 

La  terminarea anului III și în pragul intrării României în Primul Război Mondial, datorită condiţiilor tentante oferite de Institutul Medico-Militar, acceptă transferul în această instituţie, primind gradul și solda de sublocotenent. În felul acesta a putut să-și continue studiile medicale fără grijile materiale de până atunci. Cu excepţia perioadei când a fost bolnav de tifos exantematic și a celei de refacere a regimentului, din prima parte a anului 1917, sublocotenentul Dumitru Bagdasar a participat la toate campaniile militare, confruntându-se cu toată patologia primei conflagraţii mondiale. De remarcat că, în timpul concediului din 1918, și-a susţinut, la Iași, examenele anului IV, obţinând note foarte bune.

După război, în 1921, împreună cu doctorul Dem Paulian redactează două lucrări, iar între 1921 și 1922 frecventează Clinica de Neurologie condusă de profesorul 
Gheorghe Marinescu, fiind detașat din cadrul Institutului Medico-Militar pentru specializare. În 1922 obţine titlul de Doctor în Medicină și Chirurgie, finalizând teza „Contribuţii la studiul sindromului parkinsonian postencefalitic”. Lucrarea a fost coordonată de profesorul Gheorghe Marinescu.

În perioada 1922-1926 parcurge, la Spitalul Militar din București, secundariatul de Neurologie sub îndrumarea eminentului neurolog Dumitru Noica (format în cadrul celebrei școli neurologice pariziene). Alături de acesta publică 12 lucrări știinţifice și se iniţiază în chirurgie sub coordonarea profesorului Mihail Butoianu (pionier al unor intervenţii neurochirurgicale în România). Din legătura cu acești doi mentori profesionali și spirituali se naște dorinţa doctorului Bagdasar de a se specializa într-o ramură chirurgicală aflată în consolidare în lumea medicală occidentală, dar care abia își făcea debutul oficial în România.

Stagiu de pregătire în SUA, sub îndrumarea lui Cushing

Anul 1927 are pentru dr. Dumitru Bagdasar o triplă semnificaţie, fiind cel în care se căsătorește cu Florica Ciumetti, absolventă a Facultăţii de Medicină. Este repartizat ca medic primar neuropsihiatru la Spitalul de boli mintale și nervoase din Jimbolia. 

Între 1930 și 1931 efectuează la Spitalul din Jimbolia primele 33 de operaţii neurochirurgicale din România.

La recomandarea profesorului Nicolae Paulescu capătă o bursă din partea Ministerului Sănătăţii, cu o durată de doi ani, pentru a se specializa în Neurochirurgie în clinica profesorului Harvey Cushing de la Peter Bent Brigham Hospital, în Boston. Aici, sub îndrumarea profesorului Cushing și a doctorului Bailey, redactează două lucrări: „Le traitement Chirurgical des gommes cérébrales” și „Intracranial Chordoblastoma”, publicându-le în reviste medicale de prestigiu.

Primul serviciu de Neurochirurgie din ţară, la Cernăuţi

În 1929 se reîntoarce la Spitalul din Jimbolia, iar între 1930 și 1931 efectuează aici primele 33 de operaţii neurochirurgicale din România. La jumătatea anului 1931 se transferă la Spitalul din Cernăuţi, tot ca medic primar neuropsihiatru. Aici, pe parcursul a doi ani și jumătate, realizează 148 de intervenţii pe sistemul nervos central și periferic.

 Totodată, la 2 noiembrie 1932, prin adresa nr. 4429, primește aprobarea, din partea Inspectoratului Sanitar teritorial, de transformare a unei secţii de psihiatrie în neurochirurgie, creând, astfel, primul serviciu de neurochirurgie din ţară. În decembrie 1933 se transferă în București, practicând operaţii neurochirurgicale în două spitale (Urgenţă și Central), iar la sfârșitul anului 1934 este titularizat pe postul de medic primar neurochirurg la Spitalul Central, în urma unui concurs organizat de Ministerul Sănătăţii.

 Primii doi clasaţi ai concursului, Dumitru Bagdasar și Alexandru Moruzi, au avut aceeași medie finală, iar departajarea s-a făcut prin vechimea activităţii medicale a candidaţilor. Începând cu anul 1935, dr. Bagdasar activează în principal la spitalul unde a câștigat concursul, dar operează și la alte spitale (Urgenţă, Colţea, Militar ș.a.). În paralel cu activitatea operatorie este preocupat de histopatologia tumorilor operate, de redactarea unor lucrări știinţifice bazate pe cazuistica proprie (peste 60), de participarea la congresele medicale desfășurate în ţară sau în străinătate (București, Berna, Chișinău ș.a.).

 De asemenea, este interesat și de problemele sociale și politice ale timpului, Bagdasar aparţinând „stângii naive” a eșichierului politic. În timpul războiului îngrijește atât răniţii (militari sau civili), cât și pe cei cu patologie neurochirurgicală obișnuită din România și ţările limitrofe, împreună cu așa-numita „echipă de aur”, care îi mai număra pe Constantin Arseni, Ionel Ionescu și Sofia Ogrezeanu-Ionescu.

Și-a pus singur diagnosticul fatal

Este numit ministru al Sănătăţii în martie 1945, iar la sfârșitul aceluiași an devine primul profesor de Neurochirurgie din România. Din păcate, după o suferinţă de mai multe luni este nevoit să renunţe la fotoliul ministerial și la nominalizarea pentru postul de ambasador în Statele Unite ale Americii la data de 24 aprilie 1946. Destinul lui se frânge în 16 iulie 1946, printr-o metastază cerebrală (diagnostic pe care și l-a pus singur, odată cu apariţia apraxiei). 

Diagnosticul primar a fost stabilit în urma unui consult pe care-l efectuase, anterior, la Viena (probabil, cancer pulmonar sau gastric inoperabil!). Dr. Sofia Ogrezeanu-
Ionescu, amintindu-și de perioada ultimelor zile ale profesorului Bagdasar, ne relatează: „Cu extraordinarul său bun-simţ, profesorul Bagdasar n-a spus nimănui adevărul. S-a retras la Breaza, să se sfârșească. 

Pe patul de moarte, trăindu-și ultimele clipe, și-a chemat colaboratorii:  dr. Constantin Arseni, dr. Ionel Ionescu, dr. Sofia Ogrezeanu-Ionescu. Care au fost ultimele lui cuvinte? Faceţi totul ca această specialitate să se dezvolte. Să fiţi uniţi. Continuaţi ce aţi început în același ritm, cu aceeași pasiune și, mai ales, cu înaltă moralitate. A mai dorit, de asemenea, ca direcţia secţiei să fie preluată de dr. Constantin Arseni”.

Bagdasar a devenit și membru  post-mortem al Academiei R.P.R. din 1948. La împlinirea a trei decenii de la trecerea în eternitate a mentorului său, discipolul și continuatorul acestuia, profesorul Constantin Arseni, sintetizează magistral calităţile umane ale predecesorului său: „Personalitatea medicală a doctorului Bagdasar a fost în mod necesar și armonios dublată de o personalitate umană de cea mai înaltă valoare. A fost un om, un om bun și generos, de o nemărginită înţelegere pentru suferinţele omenești, avea un neobișnuit simţ al dreptăţii și implicit al revoltei în faţa nedreptăţilor. Era un om profund cinstit, cu un adevărat cult al onestităţii, al valorilor umane și al respectului pentru om, pentru libertăţile sale individuale și sociale. Era sever cu sine însuși și nu admitea niciun fel de compromis etic. Aceste dominante etice au dezvoltat în el o latură de activitate militantă”.