В 1860 году Бильрот получил кафедру хирургии в Цюрихе, где в то время членами факультета были Гризингер, Молешотт, Г. Мейер, Риндфлейт, Эберт и др. Начиная с 1867 года и до конца жизни Бильрот — профессор хирургии в Вене. В этом же году он опубликовал книгу, которая нанесла уничтожающий удар по средневековым методам, все еще применявшимся в клиниках, и содержала план реорганизации хирургии. Блестяще владея техникой операций, он разработал ряд новых, широко вошедших в хирургическую практику операций: резекция пищевода желудка (1872); удаление гортани и предстательной железы (1873 г); обширное иссечение языка при раке (1874 г), печени (1875 г) и т.к. Операцию на зобе Бильрот провел совместно со швейцарским хирургом Кохером. Как хирург Нобелевский лауреат Кохер уникален. Достаточно сказать, что в Медицинском Энциклопедическом словаре две неполные страницы посвящены только перечислению его различных методов операций.
Стоит сказать, что еще в 1847 году, то есть задолго до Бильрота, выдающийся хирург Пирогов впервые удалил зоб. Операция была по тем временам необыкновенно смелой. Даже после нее Французская академия наук не сняла запрета оперировать на щитовидной железе. Нашлись в то время медики, упрекавшие Пирогова в безрассудстве. Пирогов теоретически разработал операции на щитовидной железе, еще будучи профессором хирургии в Дерпте, в преддиссертационной работе. Между задумкой и риском было еще шестнадцать лет.
Современные научные представления о щитовидной железе стали складываться к концу XIX века, когда Кохер (Е. Th. Kocher, 1841-1917 гг) в 1883 году описал признаки умственной отсталости (кретинизма) у ребенка после удаления железы по поводу зоба — резкого ее увеличения. Термин «кретин» является искаженным французским словом «кретьен» — христианин. В далекие времена, не зная истинной причины умственной отсталости, люди считали таких больных «отмеченными Богом». После наблюдений Кохера и его коллег интерес к щитовидной железе заметно возрос, тем более что в 1896 году А. Бауманн установил высокое содержание йода в железе и обратил внимание исследователей на то, что еще древние китайцы успешно лечили кретинизм золой морских губок, содержащей большое количество йода.
Давно было известно и во время войны доказано, что человеку можно ампутировать руку или ногу и он будет жить. Однако до Бильрота не знали, что участок внутренних органов человека, пораженный язвой или опухолью, может быть удален, а края операционных ран — сшиты вместе. В 1880 году он произвел резекцию желудка. Весть об этой успешной операции облетела весь земной шар. Медицинский мир встрепенулся, почувствовал, что Бильрот открывает новую область желудочно-кишечной хирургии. Профессор Бильрот превратил хирургию из грубого ремесла, практиковавшегося городскими брадобреями, в точно документированное искусство. Он первым решился публиковать отчеты о своих операциях, хотя они были неутешительными. «Неудачи нужно признавать немедленно и публично, ошибки нельзя замалчивать. Важнее знать об одной неудачной операции, чем о дюжине удачных», — говорил Бильрот. Не всегда он проявлял мужество, вовсе не стыдясь этого. Он разработал хирургическую статистику с указанием отдаленных результатов операций… далее
М.С. Шойфет, «Сто великих врачей»