二战期间美军太平洋舰队司令部的救护车前往医院船转运伤员
与一战英军医院船的处境如出一辙，二战期间医疗船对应美军军医体制中的“第三级医疗”（Echelon III Medical Treatment），这也是战地军医服务的最高层级。医院船在此分级诊疗系统中主要负责为第一级（战地救护）与第二级（据点*医院）提供医疗支持、在危难时转运前两级治疗单元病患，以及为需要住院的病号提供留观条件。二战期间的美军医疗船虽装配了不少具备急救条件的手术间，但失血较多、感染风险较高的手术操作依旧难以在船上完成，对于现代大型外科手术至关重要的血库、生命体征监控设备均迟至朝鲜战争方才装配上医院船。总体而言，两次世界大战间医院船“医而不医”的国际性特征并未消解，转运伤员依旧是所有医院船活动的核心要义。
一战英军“加斯科涅”（Gascon）号医院船正在转运担架抬送来的伤员
“不武装”悖论：两次世界大战中频遭攻击的医院船
1907年《日内瓦公约原则适用于海战的公约》（《海牙第十公约》）规定医院船是“各国特别并专为救助伤者、病者和遇难者而建造的装备或船只”。《海牙第十公约》对签约国的医院船有两点明确要求：第一，交战国军队应将下达给医院船的全部命令造册入航行簿以备随时查勘；其二，医院船应当进行明显的喷涂、挂旗标识，具体包括漆白船身、添加醒目的红条标志及与本国国旗并列悬挂《日内瓦公约》确定的白底红十字旗。
St. David号遗存的老照片清晰显示了船体侧面的红带、红十字标示
《海牙第十公约》事无巨细地规范交战国医院船标识，其根本目的是利用国际法约束力保护各国医院船在战时免遭攻击，任何在军事行动中攻击医院船的行为都将被海牙公约框架视同战争罪行。为避免出现参战国假借医院船“暗度陈仓”，《海牙第十公约》也配套地明令禁止医院船装载任何武器，交战国有权登临医院船检查武装情况。
但残酷战争并不能为国际法理的简单正义规训。如此，“不武装”悖论便横亘于医院船面前。若保持“零武器”状态，实战中医院船往往会被敌国海、空军紧盯作首要目标，在毫无反制能力的前提下被各种借口装点的武力措施击沉；若添设武装，则国际公约认可交战国对医院船实施攻击行动，人道主义救援将彻底丧失最后的法则庇护。
对敌国医院船这个防御薄弱环节穷追猛打的战略在德国海军中广受欢迎，某些德军潜艇指挥官将之奉为圭臬。一战期间德军潜艇精英瓦尔特·施威格（Walther Schweiger）上尉就曾率领部队连续击沉“卢西塔尼亚”（Lusitania）号、“阿斯图里亚斯”（Asturias）号两艘医院船，使协约国阵营蒙受不小损失。
遭受敌军攻击而破损进水的“格洛斯特堡”（Gloucester Castle）号医院船
一战中德军打击协约国医院船制造了诸多惨绝人寰的悲剧。1918年8月3日，澳大利亚医院船“玛蒂尔达”（Warilda）号被德国潜艇UC-49发出的鱼雷命中，因机舱严重进水受损而沉入海底。位于“玛蒂尔达”号底部、安置轻伤（可以自由行走）患者的“I区”全舱101人无一幸免。这些士兵本是轻伤却因飞来横祸而殒命深海，实在令人唏嘘。
据军事史学家统计，1939至1945年间世界范围内共有23艘医院船因战争失事。其中英国损失最大，多达5艘，希腊与意大利次之，折损4艘。日本有3艘被击沉，德国2艘，而苏联、澳大利亚、挪威各1艘。此外还有2艘同时拥有荷兰/日本、意大利/英国船籍的医院船在战时被摧毁。从上述23艘医院船的沉没时间分布来看，1941年为峰值，有7艘覆没，其次分别是1943年（5艘）、1945年（4艘）、1940年（3艘）、1942与1944各有2艘医院船被敌军毁灭。自摧毁上述23艘舰艇的武器类型来看，几乎所有医院船致命伤的直接来源都是飞机投掷、潜艇发射的鱼雷。而二战期间敌对国向医院船发起的进攻也明显更为直白、凶残，除一战中业已出现的鱼雷、水雷游击、伏击外，光天化日下的轰炸也摧残着无法设防的医院船。“纽芬兰”（Newfoundland）号医院船被德国战机炸穿甲板，船面上正在抢救伤患的6名护士以及附近所有随船军医悉数丧生。
