當(dāng)年赴美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院深造。獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位后赴新斐德福城圣路加醫(yī)院任外科醫(yī)師。民國4年(1915年)回國,任上海哈佛醫(yī)學(xué)校解剖學(xué)講師。次年再度赴美，任波士頓加爾納醫(yī)院、兒童醫(yī)院、麻省普通醫(yī)院及霍布金斯醫(yī)院骨科醫(yī)師，加入美國醫(yī)學(xué)會及骨科醫(yī)師協(xié)會為會員。民國7年回國，主持北京協(xié)和醫(yī)院骨科。民國9年，返滬開業(yè)行醫(yī)，兼任西門婦孺醫(yī)院、蘇州博習(xí)醫(yī)院、杭州廣濟(jì)醫(yī)院骨科醫(yī)師。后任上海紅十字會醫(yī)院總辦，中國紅十字會總醫(yī)院外科主任，上海圣約翰大學(xué)醫(yī)學(xué)部及滬江女醫(yī)學(xué)院教授，國民政府軍事委員會軍醫(yī)監(jiān)理委員會委員長，教育部醫(yī)學(xué)教育委員會委員，中山醫(yī)院名譽(yù)院長等職。民國19年，被推選為中華醫(yī)學(xué)會第八屆會長,任內(nèi)實(shí)現(xiàn)與中國博醫(yī)會合并,消除國籍界線,加強(qiáng)醫(yī)界團(tuán)結(jié)。

牛氏為中國最早的骨科專家之一，醫(yī)德高尚，技術(shù)精湛。民國16、21年紅軍將領(lǐng)陳賡腿部負(fù)重傷兩次秘密來滬就醫(yī)，均由牛氏及其兄 牛惠霖精心治復(fù)。民國17年，牛氏創(chuàng)辦中國最早的骨科醫(yī)院——上海骨科醫(yī)院，擁有醫(yī)師21人，病床75張，全年住院病人近千人。一·二八戰(zhàn)爭期間，牛氏兄弟與宋慶齡、何凝香等積極組織救護(hù)工作，救治大批傷病員。民國25年，在杭州廣濟(jì)醫(yī)院創(chuàng)辦殘廢兒童院，專門收治無家可歸的殘廢兒童。民國26年，日內(nèi)瓦萬國外科協(xié)會授予會員銜。牛氏逝世后，家屬遵遺囑將所藏圖書資料及遺款1萬元贈予中華醫(yī)學(xué)會圖書館。