В состав экспедиции входило семь отрядов, возглавляемых врачами. Каждый отряд имел пять взводов санинструкторов под командованием военных фельдшеров. Отряды формировались за счет личного состава курсов и школ санинструкторов в городах Москве, Рыбинске, Воронеже, Новосибирске и Чкалове, В течение апреля — июня все они по Ладожскому озеру Дорогой жизни прибыли в Ленинград. Руководство экспедицией было возложено на военврача 1 ранга В. А. Горюшина, 8 врачей, 8 политработников, 35 фельдшеров и 1647 санинструкторов — таков численный состав экспедиции. Он позволял развернуть работу в расположении войск и среди гражданского населения города и его пригородов в широких масштабах. Среди личного состава экспедиции не все успели окончить четырехмесячные курсы санинструкторов. За короткий срок, уже в составе экспедиции, они прошли переподготовку по узким специальностям. Благодаря хорошо поставленной организационной и воспитательной работе удалось успешно решить возложенные на экспедицию задачи. Последние были сформулированы в Положении, затем уточнялись и дополнялись в ходе работы. В числе основных задач следует назвать санитарно-эпидемиологическую разведку, организацию санитарных постов, ликвидацию эпидемических очагов с изоляцией больных, дезинфекцией и дезинсекцией одежды и помещений, проведение иммунизации, техническую помощь по ремонту и строительству временных сооружений, пищевой надзор, дератизацию. Методическое руководство деятельностью экспедиции осуществлял фронтовой эпидемиолог. Экспедиция трудилась в тесном взаимодействии с местными органами и учреждениями здравоохранения, базируясь на санитарно-эпидемиологические учреждения фронта и армий, госпитали и ГОПЭП.
За период с 16 апреля по 30 августа 1942 года экспедиция выполнила огромную по своему объему и значению работу. Только в Ленинграде было подвергнуто осмотру и при необходимости обработке более 533 000 человек. При этом выявлено более 35 000 больных желудочно-кишечными заболеваниями и 1365 температурящих. Произведен осмотр 12 420 домов и 156 508 квартир. Немедленно проводились меры по изоляции больных эпидемическими заболеваниями, дезинсекции и дезинфекции одежды и помещений, иммунизации людей в эпидемических очагах, захоронению обнаруженных в домах трупов. Было очищено 9180 дворов, осуществлена массовая проверка прачечных, убежищ, мусоропроводов, чердаков, пищеблоков, продовольственных складов, бань, водопровода и других водоисточников, канализации, кладбищ. Санитарно-эпидемиологическая разведка и обследование велись также среди рабочих оборонно-строительных и торфоразрабатывающих организаций и войсковых частей.
Деятельность экспедиции резко подняла активность и целенаправленность работы санитарно-эпидемиологических учреждений города. Большое и серьезное внимание к вопросам санитарного и эпидемиологического благополучия было проявлено со стороны городского и районных советов депутатов трудящихся и партийных организаций. К работе были привлечены управления домами и большое число активистов от населения. Значение проделанной работы было огромно. К осени 1942 года удалось восстановить санитарно-эпидемиологическое благополучие города и войск и тем самым предупредить развитие эпидемий в Ленинграде, области и войсках.
Начиная с ноября 1941 года и кончая мартом 1942 года, на Южном фронте бывали вспышки заболеваний туляремией. В Советском Союзе туляремия появилась только в предвоенные годы. Возбудитель ее был впервые выделен в 1926 году. До этого она не была известна ни лечащим врачам, ни широким слоям эпидемиологов страны, ни руководителям медицинской службы. Хотя эпидемиологическое значение возникновения туляремии во время войны и признавалось заслуживающим внимания, но никто не допускал мысли о возможности аэрогенного пути заражения. Наши представления о том, что носителями возбудителя туляремии являются главным образом водяные крысы, были далеко не полными. Они притупляли бдительность к таким опасным носителям, какими оказались полевые и домашние мыши.
В связи с военными действиями в некоторых районах уборка урожая не была закончена. Размножение полевых мышей в этих районах приняло массовый характер. Среди них распространилась эпизоотия туляремии. С наступлением холодного времени года произошла миграция грызунов в населенные пункты, блиндажи, землянки и окопы.