Po nadejściu froncie wschodnim i wkroczeniu 3 sierpnia 1944 Armii Czerwonej do Sanoka tego dnia w szpitalu został przyjęty radziecki batalion sanitarny. W szpitalu polowym ulokowano wówczas ok. 20-32 rannych oraz radziecki personel medyczny, który po odbiciu miasta przez Niemców 4 sierpnia 1944 pozostawał w szpitalu. W placówce pozostawał wówczas także polski personel: jako jedyny lekarz Marian Killar oraz pielęgniarki i salowe (np. Maria Kornecka, Salomea Zielińska, siostra zakonna Katarzyna). Po powtórnym zajęciu miasta przez sowietów ranni trafili do szpitala polowego. Zdarzenia z sierpniowych dni w szpitalu opisał radziecki żołnierz i pisarz Emil Kardin w książce pt. Odsłonięte skrzydło.
Po wojnie dyrektorami szpitala byli Roman Wolański (1944), Jan Maria Suchomel (od 1 lipca 1945), Władysław Królicki, ponownie Stanisław Domański oraz Jan Zigmund (1948), który był inicjatorem budowy nowego szpitala w Sanoku. Tuż po zakończeniu wojny stanowisko kierownika administracyjnego pełnił Maksymilian Siess, a jego następcą na tym stanowisku do 1950 był Arnold Andrunik. Lekarzem radiologiem w szpitalu był Edward Czech. Ordynatorem oddziału dziecięcego, początkowo funkcjonującym w budynku internatu medycznego, od 1957 była dr Danuta Kaczorowska (córka dr. S. Domańskiego).