二十世紀30年代起北京協和醫院先后成功實施了國內第一例肺葉、全肺及左開胸賁門癌切除手術，這標志著協和胸外科的誕生，也成為中國胸外科起步的重要象征。在隨后數十年中，吳英愷、黃家駟、徐樂天等一批中國胸外科的奠基人和開拓者在這里寫下了輝煌的篇章。新時代的協和胸外人秉承前輩的優良傳統，在醫療、科研等方面不斷開拓創新、銳意進取，使協和胸外科始終位居國內先進行列，更成為國內頂尖的胸外科疑難病診治中心。

      經過多年發展，胸外科目前現有病床60張，專職醫師21人，由李單青教授擔任主任，近年來年均手術量已超1800例。科室現有正教授4名，副教授6名，主治醫師8名，住院醫師3名，其中獲得博士學位者15人，碩士學位者6人。主治醫師以上醫師均能獨立完成常見肺、食管、賁門癌切除和縱隔腫瘤微創手術，手術并發癥低于5%，住院死亡率低于1%；

      在歷屆主任及同仁的努力下，胸外科團隊碩果累累。1990年由徐樂天主任率頭“食管賁門癌外科治療”獲醫科院科技進步三等獎；1995年由李澤堅主任帶領全科室參與的血管外科工作“胸腹主動脈瘤的外科治療”獲醫科院科技進步三等獎；1998年科室“協和醫院食管惡性腫瘤的外科治療”獲北京協和醫院科技進步二等獎；1999年8月，李澤堅主任帶領全科室（和北京醫院許賢豪并列）“重癥肌無力泛化自身免疫的提出，易疲勞嚴重程度判定及臨床免疫診斷新方法創立”獲衛生部科技進步二等獎（證書號 99202102）。此外，胸外科還接受來自全國的疑難復雜病例的診治，是國內擔負處理難度大、風險高、病情復雜的胸外科之一。除了處理常見胸外科疾病以外，胸外科治療重癥肌無力、胸腺腫瘤手術居全國領先水平，治療食管、賁門癌和支氣管肺癌水平位于全國先進之列。

      胸外科目前成功開展了一些高難度手術，如縱隔惡性腫瘤/罕見巨大腫瘤切除同期大血管置換術、肺葉袖式切除及支氣管成形術、氣管腫瘤切除術、高位食管癌切除+咽部吻合術、全隆突切除重建術、胸骨巨大腫瘤切除重建術等，取得良好的治療效果。在新技術方面，近年來科內廣泛開展了電視胸腔鏡、縱隔鏡等微創胸外科手術，VATS手術量累計達千余例。VATS除了處理較為簡單的自發性氣胸、肺活檢外，還開展了較為復雜的手術，如胸腺瘤摘除術、縱隔腫瘤切除術、全腔鏡肺葉切除淋巴結清掃術、全腔鏡食管癌切除術等。2006年起縱隔鏡的診斷和治療工作也普遍開展，并取得良好的臨床效果。胸外科與呼吸內科聯合成立了肺部腫瘤胸外科實驗室；目前在研的科研課題有：教育部科學研究重大項目“胸部腫瘤個體化綜合診治的轉化醫學研究”；吳階平醫學基金會“臨床科研專項資助基金”；“北京協和醫院青年基金”；北京協和醫學院“青年教師項目”；教育部博士點優秀青年教師科研基金；國家醫學考試中心一般項目科研基金；胸外科申請成功的“霍英東肺癌專項基金課題”有：《中晚期NSCLC個體化綜合治療的臨床研究》；《肺癌病人血清蛋白質組構型與病理分期的關系》；《以EGFR信號通路為靶點的靶向治療藥物療效預測研究》（胸外科、呼吸科聯合課題）。與其他科室合作的研究項目有：《肺癌外科治療中頸部淋巴結清掃重要性的臨床研究》、《PET結合血清蛋白指紋分析鑒別診斷肺癌》。

      2006年，胸外科一審通過了北京市專科醫師培訓基地的評審，目前是北京市首批專科醫師培訓基地；胸外科被衛生部評為第一批胸外科內鏡診療技術培訓基地；2006年，胸外科榮獲中央高干保健先進集體稱號；2007年2月“大氣道惡性腫瘤致急性呼吸衰竭搶救成功” 獲醫科院北京協和醫院醫療成果獎三等獎；2008年1月“上縱隔巨大惡性腫瘤侵犯大血管致上腔靜脈梗阻綜合征的診療處理”獲醫科院北京協和醫院醫療成果獎二等獎；2008年9月10日獲中國醫學科學院北京協和醫院科技進步獎；2009年12月“胸骨腫瘤切除胸廓重建術”獲醫科院北京協和醫院醫療成果獎三等獎；2011年11月獲衛生部醫管司頒發的“恩德思杰出貢獻獎”；2012度全科獲北京協和醫院合理用血進步獎；2012年12月“微創技術在食管癌手術中的應用”獲北京協和醫院醫療成果三等獎；2012年12月“欖香烯脂質體系列靶向抗癌天然藥物產業化技術及其應用”獲中華人民共和國國務院頒發的“國家科學技術進步獎”二等獎；2012年12月“核醫學功能分子影像的技術研發與臨床應用”獲北京市人民政府頒發的“北京市科學技術獎”二等獎；2013年1月“核醫學分子影像的技術創新與臨床應用”獲“高等學校科學研究優秀成果獎”二等獎。2004年出版了由徐樂天教授主編的《現代胸外科學》，2010年底出版了由徐樂天教授名譽主編、張志庸教授主編的《協和胸外科學》（即《現代胸外科學》第二版，內容及字數大幅增加）。目前協和胸外科學（第三版）正在緊張改版編寫中。