Il Dipartimento di Medicina Molecolare, come molti altri Dipartimenti attualmente attivi presso l'Università di Pavia, nasce alla fine del 2011 dall'unione di 9 Dipartimenti o Istituti precedenti (minori), esistenti da diversi decenni (Biochimica, Fisiologia, Immunologia e Patologia Generale, Genetica Umana, Biochimica Clinica, Patologia, Cardiologia, Ematologia e Malattie Respiratorie).
Due ulteriori punti sono rilevanti per comprendere la genesi e la logistica del Dipartimento:
- a Pavia e in altre Università italiane, i membri delle stesse discipline accademiche sono sparsi in diversi Dipartimenti;
- una delle componenti chiave del Dipartimento, ovvero l'ex Istituto di Malattie Respiratorie, è migrato in altro Dipartimento nel 2015 in seguito alla morte del Prof M. Luisetti, Responsabile delle Malattie Respiratorie.
Di conseguenza, il Dipartimento comprende attualmente membri di 8 ex Dipartimenti/Istituto più piccoli.