El Real Colegio de Medicina y Cirugía de San Carlos recibe esta denominación durante los años 1799-1801 y 1827-1843. Tiene su origen en el Real Colegio de Cirugía de San Carlos creado por R.C. de 1780 para la formación de cirujanos, con la finalidad de elevar el nivel de una profesión desprestigiada, por no exigirse para su práctica una formación universitaria titulada como a los médicos.

Por encargo del rey Carlos III, Antonio Gimbernat, profesor del Real Colegio de Cirugía de Barcelona y Mariano Ribas, catedrático del Real Colegio de Cirugía de Cádiz, presentan un informe para definir el régimen y gobierno del Colegio, basado en el funcionamiento de los dos colegios de Cirugía que ya existían en Barcelona y en Cádiz. Pero no será sino en 1787, tras aprobarse sus ordenanzas por Real Cédula de 24 de febrero, cuando se inaugure el curso. En un principio, el Real Colegio se ubicó en los sótanos del Hospital General, en donde se habilitaron dos enfermerías para impartir la docencia, y hubo que esperar hasta 1831 para que se instalara en un nuevo edificio, en el antiguo Hospital de la Pasión, concedido por Fernando VII para este fin. Las obras, dirigidas por su arquitecto mayor, Isidro González Vázquez en colaboración con el arquitecto Tiburcio Pérez Cuervo se prolongaron hasta 1840.

Las ordenanzas del Colegio dividían los estudios de Cirugía en teóricos y prácticos, cada uno de ellos con cuatro cátedras. Al primer grupo pertenecían las cátedras de Anatomía, Fisiología e Higiene, Patología y Terapéutica, y Materia Médica. Al segundo grupo correspondían las cátedras de Afectos quirúrgicos y adjunta de vendajes, Partos y adjunta de enfermedades venéreas, Operaciones y adjunta de Álgebra quirúrgica, Afectos mixtos y adjunta de lesiones clínicas. Los estudios tenían una duración de 5 años tras los cuales el colegial debía pasar un examen ante el tribunal del Protomedicato. Se dotaba al edificio de Enfermería, Biblioteca, Anfiteatro, Gabinete anatómico y Sala de disección.

Las ordenanzas regulaban también la admisión de alumnos entre cuyos requisitos se contemplaba la exigencia de haber estudiado Latinidad y tres años de Lógica, Álgebra, Geometría y Física experimental. Para ser admitido era necesario además presentar una información de limpieza de sangre y una certificación de vita y moribus firmada por el párroco y regidores de la localidad de residencia del aspirante, y finalmente el alumno debía disponer de bienes suficientes para su manutención para no verse en la necesidad de emplearse como barbero o criado para su sustento.

Ya desde 1788 se celebraban regularmente las Juntas literarias un día a la semana en las que se disertaba sobre casos concretos. Hasta finales del siglo XVIII no se comenzó a plantear la unión de la Medicina y Cirugía en unos estudios y titulación común. En 1795 se crea el Real Estudio de Medicina Práctica en el Hospital General para que los dos años de práctica que se exigían a los estudiantes de Medicina los hicieran allí y no como hasta ese momento privadamente con un médico. Después de tres años de funcionamiento, en 1799, se dispone la unión de este Estudio con el Real Colegio de Cirugía que pasaría a llamarse ahora Real Colegio de Medicina y Cirugía de San Carlos subsistiendo los estudios de Medicina en las universidades. Poco duró esta unión ya que en 1801 se desdobla de nuevo retomando ambas instituciones las denominaciones anteriores.

En 1804 una Real Cédula aprueba las Ordenanzas generales para el régimen y gobierno de los Reales Colegios de Cirugía en España. Se crean los títulos de Bachiller, Licenciado y Doctor en Cirugía y se amplían a 6 los años de estudio. Los cirujanos logran así la emancipación completa del Protomedicato y de las facultades de Medicina.

En 1821 nuevamente se vuelven a unir los estudios de medicina y cirugía en el Real Colegio de San Carlos que pasaría a denominarse ahora Escuela Especial de la Ciencia de Curar. Los estudios de medicina y cirugía permanecerían unificados en lo sucesivo.

La institución vuelve a cambiar su nombre en los años siguientes, pasando a denominarse en 1824 Real Colegio de Cirugía Médica de San Carlos y en 1827 Real Colegio de Medicina y Cirugía de San Carlos hasta que en 1843 se reúne con el Real Colegio de Farmacia en la nueva Facultad de Ciencias Médicas que se convertirá finalmente en Facultad de Medicina en 1845 tras el plan Pidal.

Al suprimirse el Real Colegio de Medicina y Cirugía de San Carlos su archivo se incorpora a la Facultad de Medicina de la Universidad Central, que remite al Archivo Histórico Nacional (AHN) de Madrid los expedientes de alumnos a través de R.O. de 24 de agosto de 1924 tras un informe de la Junta de Archivos, Bibliotecas y Museos que proponía que se remitiera al Archivo Histórico Nacional toda la documentación del Archivo de la Universidad Central anterior a 1901. El acuerdo se cumplió solo en parte, ya que únicamente se transfirió a este Archivo la serie de expedientes de alumnos, quedando el resto de la documentación del Colegio en la Universidad Complutense de Madrid.