1939年9月，日军加紧对根据地进行“扫荡”。在战争最为残酷的形势下，柯棣华坚决要求到前线去。1939年11月4日起，柯棣华和印度医疗队的同伴们，出入枪林弹雨之中，走遍了晋东南、冀西、冀南、冀中、平西和晋察冀敌后抗日根据地，数次通过敌人的封锁线。1940年8月，柯棣华来到河北省唐县葛公村的晋察冀卫生学校。百团大战进入第二阶段后，柯棣华奉军区司令部之命，前往军区南线，负责阵地救护工作。在13天的战斗中，柯棣华接收了800余名伤病员，其中施行手术的伤病员达558人。
1941年1月，柯棣华正式参加八路军，被任命为晋察冀军区白求恩国际和平医院第一任院长，仍然兼任白求恩卫生学校教员。此时，正是抗日根据地最艰苦、最危险的时候。柯棣华在晋察冀边区全力抢救伤员，并用自己的身体做试验，以摸索方法治疗当时在边区流行的传染病。
在晋察冀的两年多时间里，柯棣华始终以白求恩为榜样，工作上极端负责，对同志对人民极端热忱。柯棣华不仅从事医疗工作，还从事教学训练，编写讲义，担负着行政和政治工作。在日军向根据地残酷“扫荡”的情况下，柯棣华经常沿着山谷峻岭，一边作战，一边护理伤病员，以惊人的毅力和革命乐观主义精神，克服了一切艰险。
1942年7月，柯棣华光荣地加入了中国共产党。1940年8月，柯棣华患上了绦虫病，并在1941年6月转成癫痫，但他仍忘我地工作。1942年12月9日，柯棣华的癫痫病再次发作，在河北省唐县葛公村逝世。
柯棣华逝世后，延安各界举行了追悼会。毛泽东主席在挽词中称赞道：“印度友人柯棣华大夫，远道来华，援助抗日，在延安、华北工作五年之久，医治伤员，积劳病逝，全军失一臂膀，民族失一友人。柯棣华大夫的国际主义精神，是我们永远不应该忘记的。”中华人民共和国成立后，党和政府在石家庄华北军区烈士陵园为柯棣华烈士修建了陵墓和塑像。（郭冰供稿）
