吳孟超幼年隨母親漂洋過海到馬來西亞投奔父親。抗日戰爭期間，正在上中學的他，抱著“回國找共產黨，上前線去抗日”的愿望，于1940年踏上回國路。本來，吳孟超想去革命圣地延安，但由于層層封鎖，他只好先來到了位于大后方四川李莊的同濟醫學院。

1949年新中國成立后，吳孟超積極要求加入中國共產黨，先后遞交了19次入黨申請書。由于有海外背景，一直到1956年，吳孟超經受住了組織的考驗，終于如愿入黨。

那時，中國是肝癌高發國家，而在肝癌防治領域還是一片空白。面對這樣的情況，吳孟超積極踐行學醫時的誓言，進行肝臟外科的醫學研究與解剖實驗，提出了肝臟結構“五葉四段”解剖理論，將中國的肝臟外科提升至世界水平。1963年首次突破“中肝葉”手術禁區后，吳孟超一直堅持工作在臨床一線。直到2018年，96歲高齡的他才告別手術臺。

吳孟超說：“我的一生中有過兩次誓言，當醫生我是宣過誓的，加入中國共產黨我是宣過誓的。宣了誓，就要信守這個諾言；宣了誓，就要為黨分憂解難。”