หลังการเปลี่ยนแปลงการปกครองเมื่อวันที่ 24 มิถุนายน พ.ศ.2475 พ.ต.หลวงธุรไวทยวิเศษนายแพทย์ประจำกองทหารวังปารุสกวันพิจารณาเห็นว่า ถ้าหากได้จัดให้มีสถานพยาบาลเป็นแหล่งกลางของกองทัพบกขึ้นสักแห่งทำนองโรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทยซึ่งขอยืมนายทหารกองทัพบกไปใช้ปฏิบัติงาน จึงได้นำความเรื่องนี้ปรึกษากับ พ.อ.พระยาทรงสุรเดช ท่านเห็นด้วยในหลักการและยินดีที่จะสนับสนุนสถานที่ และมีที่อยู่ในข่ายพิจารณา 3 แห่ง คือ
1.โฮเต็ลพญาไท (คือพระราชวังพญาไทเดิม ในสมัยรัชกาลที่ 6)
2. วังบางขุนพรม
3. กรมแผนที่ทหารบก
เมื่อได้พิจารณากันแล้วในที่สุดเห็นว่าโฮเต็ลพญาไท เหมาะกว่าที่อื่น พ.ต.หลวงธุรไวทยวิเศษจึงได้เรียน พ.อ.พระยาทรงสุรเดชให้ขอโฮเต็ลพญาไท เป็นที่ตั้งโรงพยาบาลต่อไป ต่อมาพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ 7) ก็ได้ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าโปรดกระหม่อมพระราชทานวังพญาไทนี้เป็นสถานพยาบาลของทหาร ฉะนั้นทางราชการจึง ได้จัดรวมกองเสนารักษ์ ที่ 1 (ปากคลองหลอด) และ กองเสนารักษ์ที่ 2 (บางซื่อ) มาตั้ง ณ พระราชวังแห่งนี้ แล้วให้ชื่อใหม่ว่า กองเสนารักษ์จังหวัดทหารบกกรุงเทพฯ มี พ.ท.หลวงวินิชเวชการเป็นผู้บังคับกอง และได้กระทำพิธีเปิดสถานพยาบาลแห่งนี้เมื่อวันที่26 พฤศจิกายน พ.ศ.2475 โดยมี พ.อ.พระยาพระหลพลพยุหเสนา พ.อ.พระยาทรงสุรเดชและนายทหารชั้นผู้ใหญ่อีกหลายท่านได้มาร่วมในพิธีนี้ และทางสำนักงานทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์ได้ทำสัญญาโอนที่ดินซึ่งมีเนื้อที่ 63 ไร่ 3 งาน 54 ตารางวาให้แก่กระทรวงกลาโหมเมื่อวันที่ 25 กันยายน พ.ศ. 2483 เพื่อที่จะให้การดำเนินการรักษาพยาบาลของสถานที่แห่งนี้ได้เจริญก้าวหน้าไปตามลำดับ ทางกองทัพบกจึงได้โอนนายแพทย์ที่มีความรู้ความสามารถอันดีเยี่ยมจากคณะแพทย์ศาสตร์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และ โรงพยาบาลศิริราช ซึ่งขณะนั้นขึ้นอยู่กับกระทรวงธรรมการจำนวน 3 นาย คือ
1. รองอำมาตย์เอก พันเอก หลวงวาจวิทยาวัฑฒน์ มาบรรจุในแผนกอายุกรรม
2. รองอำมาตย์ตรี สงวน โรจนวงศ์ มาบรรจุแผนกศัลยกรรม
3. รองอำมาตย์ตรี บุญเจือ ปุณโสนี มาบรรจุในแผนกสูตินารีเวชกรรม
อำมาตย์เอกศาสตราจารย์พันเอกหลวงวาจวิทยาวัฑฒน์เดิมชื่อ วาด แย้มประยูร สอบชิงทุนเล่าเรียนหลวง ในรัชกาลที่ 6 ได้เมื่อ พ.ศ.2460 ไปศึกษาต่อวิชาแพทย์ที่ มหาวิทยาลัยซิราคิว (Syracuse University) ใน สหรัฐ เมื่อจบวิชาแพทย์ ได้ศึกษาวิชาทันตแพทย์เพิ่มเติมที่ University of Pennsylvania และกลับมาประเทศ ไทย พ.ศ.2469 รับราชการเป็นแพทย์ และสอนนักเรียนแพทย์อยู่ที่ โรงพยาบาลศิริราช คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในสมัยนั้น
แผนกอายุรกรรมเริ่มเป็นรูปเป็นร่างขึ้นมาในปีนี้เอง จากนั้นต่อมาหน่วยงานอายุรกรรมก็ได้รับการปรับปรุงเปลี่ยนแปลง ทั้งในด้านการรักษาพยาบาลและในด้านการศึกษา ในตอนปลายปี พ.ศ. 2476 ทางราชการได้ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงการจัดหน่วยทหารให้เหมาะสมยิ่งขึ้น เพื่อสอดคล้องกับแผนการจัดหน่วยทหารในขณะนั้น กองเสนารักษจังหวัดทหารบกกรุงเทพฯ ได้เปลี่ยนนามว่า กองเสนารักษ์มณฑลทหารบกที่ 1 ตามลำดับ และใช้ชื่อนี้มาตลอดเวลาสงครามมหาเอเชียบรูพาในระหว่างสงครามทางราชการทหารจำเป็นต้องระงับ การช่วยเหลือประชาชนเสียชั่วคราว ทั้งนี้เนื่องจากต้องจัดขยายสถานที่ไว้สำหรับรักษาพยาบาลทหารโดยเฉพาะ ต่อมาเมื่อ สงครามโลกครั้งที่ 2 ยุติลงเมื่อ พ.ศ.2488 กองทัพบกได้พิจารณาเห็นความจำเป็นที่จะต้องปรับปรุงสมรรถภาพของทหารให้ดียิ่งขึ้น รวมทั้งในด้านการรักษาพยาบาลผู้ป่วยเจ็บการฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ฝ่ายวิชาการ คือ แพทย์ พยาบาลและเจ้าหน้าที่ เทคนิคอื่น ๆ ตลอดการวิจัยในทางวิทยาศาสตร์การแพทย์ให้ก้าวหน้าทัดเทียมอารยประเทศ ดังนี้ ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2489 กองเสนาเสนามณฑลทหารบกที่ 1 จึงแปรสภาพเป็นโรงพยาบาลทหารบกและโอนการบังคับบัญชาขึ้นตรงตรงต่อกรมการแพทย์สุขาภิบาล (กรมแพทย์ทหารบกในปัจจุบัน) โดยได้เปิดทำการรักษาพยาบาลประชาชนทั่วไปเช่นเดิม และใช้เป็นโรงพยาบาลทหารบก ในเวลาเดียวกันก็ใช้เป็นแหล่งศึกษาสำหรับแพทย์ ตลอดจนเจ้าหน้าที่เทคนิคอื่น ๆ ด้วยในสมัย พล.ต.ถนอม อุปถัมภานนท์ เป็นนายแพทย์ใหญ่ทหารบกได้ดำริเห็นสมควรที่จะอันเชิญอันเชิญพระปรมาภิไธยของ พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวมาขนานนามโรงพยาบาลเพื่อเป็นเป็นการเฉลิมพระเกียรติและอนุสรณ์รำลึกถึงพระมหากรุณาธิคุณของพระองค์ท่าน ในปี พ.ศ. 2495 จึงได้เปลี่ยนเป็นโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้ามาตราบจนปัจจุบัน และจะครบรอบ 60 ปี ในปีพ.ศ. 2555
หลังเปลี่ยนเป็นโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้าแผนกอายุรกรรมก็ได้รับการเพิ่มอัตราแพทย์ พยาบาล เพิ่มขอบเขตของงานทั้งด้านบริการและด้านการเรียนการสอนการฝึกอบรมจนเปลี่ยนเป็น กองอายุรกรรม ซึ่งเป็นหน่วยหนึ่งในอัตราเฉพาะกิจของโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า ตราบจนปัจจุบันนี้ กองอายุรกรรมได้เริ่มวิวัฒนาการขึ้น โดยแบ่งส่วนราชการภายในกองออกเป็นแผนกต่าง ๆ เช่น แผนกโรคปอด แผนกโรคหัวใจ แผนกโรคทางเดินอาหาร แผนกโรคไต และโรคต่อมไร้ท่อ เป็นต้น ในด้านการฝึกอบรมในปี พ.ศ.2517 ได้เริ่มเปิดรับการฝึกอบรมแพทย์ประจำบ้าน สาขาอายุรกรรมทั่วไป ซึ่งนับเป็นรุ่นที่ 4 ของโรงพยาบาลเพราะในรุ่นที่ 1-3 ยังไม่มีการฝึกอบรมอายุรศาสตร์ การฝึกอบรมได้ดำเนินการมาด้วยดีจนถึงปัจจุบัน (ปีพ.ศ.2555) ก็จะเป็นรุ่นที่ 42 ในขณะนี้กองอายุรกรรมยังได้เปิดการฝึกอบรมแพทย์เฉพาะทางด้านโลหิตวิทยา โรคผิวหนัง โรคปอด โรคไต เวชบำบัดวิกฤต โรคทางเดินอาหาร โรคข้อ โรคติดเชื้อ โรคประสาทวิทยา โรคต่อมไร้ท่อ โรคหัวใจและหลอดเลือด และมีโครงการที่จะเปิดการฝึกอบรมแพทย์เฉพาะทางสาขาอื่นอีกต่อไป เพื่อให้มีการพัฒนาการดูแลรักษาผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในปัจจุบันโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า ไม่ได้ตั้งอยู่ในพระราชวังพญาไทแล้ว มีการสร้างอาคารใหม่หลายอาคารทางฝั่งตะวันออกของพระราชวัง เพื่อใช้เป็นโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า ส่วนทางฝั่งตะวันตกของพระราชวัง ก็มีการสร้างอาคารหลายอาคารเพื่อใช้เป็นวิทยาลัยแพทยศาสตร์พระมงกุฎเกล้า ปัจจุบันพระราชวังพญาได้ถูกขึ้นทะเบียนเป็นโบราณสถานสำคัญของชาติ เพื่อเปิดให้คนรุ่นใหม่เข้าชม พระราชวังอยู่ในความดูแลของชมรมคนรักวังและกรมศิลปกร
