L’origen de l’Hospital de Valls s'ha d’emmarcar en l’organització hospitalària que endegà la Generalitat per fer front a la nova situació de guerra, ja que, tal com demostren les actes municipals unes setmanes abans del decret d’instal·lació de l’hospital, el Consell Superior de Sanitat de Guerra de Catalunya havia notificat a les autoritats locals la decisió de muntar a la ciutat un hospital de sang o de rereguarda. Els esdeveniments bèl·lics que s’anaven succeint en el front i l’atapeïment de ferits que sofrien molts hospitals del Barcelonès també contribuïren a la seva creació.
Des de la seva creació, l’Hospital  de Valls estigué sota la jurisdicció militar. A partir de la batalla de l’Ebre, els serveis sanitaris de l’hospital passaren a dependre del XV Cos d’Exèrcit, i es convertí llavors en Hospital de Campanya. Fou també dins d’aquesta conjuntura bèl·lica i davant l’increment de ferits que arribaven procedents del front que s’ampliaren les instal·lacions de l’hospital amb un nou establiment militar sanitari. A primers de maig del 1938, l’Ajuntament de Valls posà a disposició del XV Cos d’Exèrcit el Grup Escolar Rafael Campalans, per tal d’instal·lar-hi una clínica o hospital auxiliar. La denominació popular fou Hospital d’Infecciosos, però oficialment es denominà Clínica Militar núm. 5. Un equip de metges i infermeres de la 35a Divisió Internacional, la majoria nord-americans, s’instal·laren a l’Hospital de Sang. Durant la seva estada a Valls, proporcionaren personal sanitari ben qualificat, material i suport tècnic. La implicació, en tot moment, dels ciutadans vallencs a través d’ajudes econòmiques, personal, material i activitats socials fou unànime i clau per al bon desenvolupament d’aquest centre hospitalari.
No se sap amb certesa quan es produí exactament l’evacuació de l’Hospital de Sang de Valls, però el que sí que és segur és que el dia 12 de gener del 1939 encara estava operatiu, ja que s’enregistrà la darrera víctima. Entre el 14 de gener del 1939, quan es produeix l’entrada de les tropes franquistes a Valls, i el final de la guerra, els edificis de les Germanetes dels Pobres i el Grup Escolar continuaren sent utilitzats com a hospital militar.