國立陽明大學醫學系從1996年開始籌畫進行教學改進，經過計畫、座談、參訪國內外教改成功的知名醫學院校、舉辦醫學教育研習營和小組引導老師訓練營等活動後，於1999年9月開始，從四年級的「臨床診斷學」及「實驗診斷學」兩門課著手，經過適當的整合，重新設計為以PBL(問題導向學習，problem-based learning)為核心概念的「臨床診斷學暨實驗診斷學」實驗課程；2000年亦將三年級下學期的「病理學」課程撥出部份學分數設計成PBL小組討論課程；2001年起進一步以「臨床診斷學暨實驗診斷學」為核心，以器官系統為原則，將四年級除了公共衛生領域以外的所有傳統基礎和臨床醫學課程，全面整合成為PBL的教學區段。自2002年起實施七年制課程。

本系自2013年起入學的學生，已開始接受全新六年學制的課程，一二年級為醫預教育，包含通識教育課程及醫學人文課程、科學發表與思維課程，這些課程的共同特色是加強小組教學與體驗課程；三四年級是以PBL為核心的基礎臨床整合課程：三年級的課程為基礎醫學PBL整合課程，以區段形式授課；四年級課程為基礎臨床醫學PBL整合課程，其中PBL整合課程也以區段形式授課。五六年級的臨床實習訓練則調整為實習前導入課程（兩個月）、核心實習訓練（core clerkship48週，於臺北榮民總醫院及和信治癌中心醫院）及準實習醫師訓練（Subinternship36週，於臺北、臺中和高雄榮民總醫院，一個月於國立陽明大學附設醫院實習，同時允許最多12週至教學醫院以及其他國內外教學醫院外調實習）。在此三階段（兩年醫預課程，兩年基礎臨床整合課程，兩年臨床實習課程）的六年制課程架構下，醫學人文及醫師與社會課程、醫師科學家課程、溝通技巧課程、以及社區醫學課程，則貫穿於六年之中，期能達成垂直與橫向整合的目標。

本系兩年醫預課程、兩年PBL基礎臨床整合課程和兩年的臨床實習訓練，與美國的醫學教育課程完全接軌。此外尚有具特色的醫師科研學程，規劃了跨領域、跨系所並統合大學部與研究所課程的綜合性訓練學程，提供學生多管道的學習訓練環境及研究的交流推廣。其目的在提早培育醫學生獨立創新研究的能力，並以培育醫師科學家(Physician Scientist)為具體目標。現醫師科學家已從學分課程，發展到自2015年開始招生的跨領域生醫人才培育班「個人申請醫師科學家組」，為了因應新世代醫學發展的趨勢，以新的課程設計，培養兼具臨床專業能力與科學研究能力的生醫領袖人才。希望招收對科學研究有高度熱忱的醫學生，給予正規的臨床醫學教育與多元的生醫科學研究訓練。醫學生於前兩年接受「跨領域生醫人才培育」的基礎科學教育，三四年級為原有的醫學系課程，之後進行論文研究學習，再銜接醫學系原有的五六年級實習課程。學生完成所有畢業條件後，得同時取得醫學士與碩士雙學位。