上个世纪五六十年代，年轻的共和国掀起了社会主义建设高潮。组成南华大学的两院一所，在发展核武器和核工业的号角声中，在提高人民卫生保健水平的呼唤声中，应运而生。尔后，他们与祖国同命运，与时代同脉搏，在艰难中发展，在曲折中前进。
1958年，为提高人民的卫生保健水平和加快卫生教育事业发展，国家批准建立衡阳医学院，由湖南医学院全力支持，隶属湖南省领导。时任湖南省文教办主任的华国锋同志担任筹委会副主任。
1959年，在发展核武器和核工业的背景下，国家将原中南矿冶学院矿冶工程系等专业系迁至衡阳，组建衡阳矿冶工程学院，隶属于第二机械工业部（后为核工业部），主要培养铀矿冶方面的高级专门人才。
1962年，为适应铀矿山地质研究、采矿研究、化学分析以及放射性仪器研制等需要，中共二机部党组与江西省委商定在江西矿务局研究所的基础上组建“南昌矿业研究所”，简称南昌所，隶属第二机械工业部十二局。1966年，第二机械工业部第一设计院的矿山设计部分与南昌所合并，成立二机部第三研究设计院，简称三院。
1962年，衡阳医学院停办。1965年复办改为衡阳医学专科学校。1977年恢复衡阳医学院建制。
1969年，衡阳矿冶工程学院停办。
1969年，三院与二机部第一研究设计院的水冶设计部分合并，成立二机部第四设计研究院，简称四院，由南昌迁址衡阳。1975年，在四院科研室的基础上组建湖南矿山研究所，代号为湖南六所，又称湖南铀矿开采研究所。
1983年，衡阳矿冶工程学院复办，更名为衡阳工学院。1993年更名为中南工学院。时任中央军委副秘书长和国务院副总理的张爱萍两度题写校名。学院实行部省共建、部管为主的管理体制，教学、科研、管理进入快速发展时期。
1983年，衡阳医学院在健全体制、稳步前进的基础上开始全面改革，在湖南省委、省政府的领导下，遵循高等医学教育规律，推动教学、科研、医疗和管理不断迈上新的台阶，学院面貌焕发一新。
1982、1983和1988年，湖南六所先后更名为核工业部铀矿开采研究所、核工业部第六研究所和核工业第六研究所。根据“调整、改革、整顿、提高”的方针，调整了科研结构和发展方向，改革了内部管理体制，推动铀矿开采和核辐射防护研究与开发不断取得丰硕成果。
在人类迈入21世纪的时刻，高等教育管理体制发生深刻变化。两院一所在经历了“初创与调整”、“恢复与更名”和“改革与发展”艰难曲折的历程后，乘着合并、共建的春风，强强合并、校所合并，开始了跨越发展的豪迈征程。
2000年，经教育部批准，由原中南工学院和原衡阳医学院合并组建南华大学。创造了一加一大于二的良好效果，成为高等教育体制改革的一个成功范例。
同年，国防科学技术工业委员会与湖南省人民政府共建南华大学，学校实行委省共建、省管为主的管理体制。
2002年，核工业第六研究所并入南华大学，同时，核工业415医院划转为南华大学的直属型附属医院，在全国率先实现了高等院校与科研院所的合并。
地处衡阳市区廖家湾一带的两院一所，依卧虎山而居、环桃蹊园而立，预示着卧虎蓄势、一往无前，桃李不言、下自成蹊；以铀矿开采和辐射防护为主体的学科专业优势互补，珠联璧合；核与医结合碰撞出闪亮的学科专业生长火花，异彩纷呈。这种学科优势互补、地理浑然一体的并校范例在全国实不多见。
2003年，成功获得博士学位授予权。
2004年，中国人民解放军海军在学校成立后备军官选拔培训基地。
2005年，全面迎接教育部本科教学工作水平评估。
2006年，湖南省人民政府与国防科学技术工业委员会签署“十一五”共建南华大学协议书。
2007年，获批核科学与技术一级学科博士后科研流动站。成立国防科学技术学院。
以核学科专业教育和科学研究为特色，弘扬工医办学优势和品牌，核医结合、理工交叉、科文兼深、经管并茂、哲法渗透、教育与国防互寓，积极培养和输送勤勉务实、甘于奉献的高级专门人才，服务地方经济社会发展，服务国防科技事业特别是核工业，服务医疗卫生事业。
核反应堆工程等5个核专业和10余个直接与“核”有关、20余个支撑与“核”有关的专业与学位点，构成了“核心突出、支撑有力、工文渗透、核医结合”的核学科体系，学校已成为我国核本科专业最齐全、本科生规模最大、层次较高、特色鲜明的高等学校。
以临床医学专业为龙头，医学影像、医学检验、麻醉学、药学、护理学和预防医学等专业齐头并进，医学专业体系日趋完整，在湖南乃至更大范围的医学人才培养领域中表现出了明显优势，已经发挥并将继续发挥重要作用。