Établi en 1945, la création du Département de biochimie coïncide avec la naissance de la Faculté de Médecine à l’Université d’Ottawa suivi, trois années plus tard, par la fondation du Département de bactériologie et médecine préventive.
Le premier directeur du Département de biochimie fut le Dr Vlassopoulos. Le Dr Ettori occupa ensuite ce poste de 1949 à 1961, suivi par le Dr D’Iorio. Jusqu’à ce moment-là, les membres du département se concentraient sur l’enseignement aux étudiants en médecine ainsi qu’à ceux de la Faculté des sciences, et ce en collaboration avec leurs collègues des Départements de biologie et de chimie. Sous la direction du Dr D’Iorio, le Département devint responsable de l’enseignement de la biochimie aux étudiants inscrits dans les programmes des deux Facultés et entrepris de développer ses activités de recherche qui étaient jusqu’alors quasi inexistantes.
Pendant ce temps, le Dr Cameron, un professeur invité de Montréal, et le Dr Gibbons furent les premiers membres du Département de bactériologie et médecine préventive ; l’ancêtre du Département de microbiologie et immunologie. Le Dr Gibbons en fut le directeur jusqu'en 1965, puis ce poste fut occupé par le Dr Westwood.
Avec l’accroissement des activités de recherche de la Faculté de médecine, les programmes d’études supérieures en biochimie (BCH) et en microbiologie et immunologie (MIC) furent établis pendant les années 1960. Les deux premiers finissants du programme de MIC furent les Drs Peggy Johnson-Lussenburg et Syed Sattar, qui sont devenus par la suite des membres facultaires de l’Université d’Ottawa.
Le Dr Donald Layne est devenu le directeur du département de BCH en 1969 et a mis en place un programme de biochimie de premier cycle en collaboration avec la Faculté des sciences. La Dre Jean Himms-Hagen succéda au Dr Layne après que ce dernier soit devenu vice-doyen de la Faculté de médecine en 1975. Le département s'agrandit davantage afin d’introduire un programme en diététique et nutrition, sous la direction de la Dr Begin-Heick. En 1982, la Faculté de médecine déménagea au Pavillon Roger Guindon et avec elle environ la moitié des membres du Département de biochimie. Entre 1985 et 1998, les Drs Kates, Kaplan, Anderson et Williamson occupèrent successivement les postes de directeur intérimaire de Département.
Le Dr C-Y. Kang est devenu le directeur du Département de microbiologie et immunologie en 1982. Son objectif était de renforcir la composante virologie du Département. Son successeur, la Dre Dillon, est devenue directrice en 1992 et c’est pendant son mandat que le nouveau Département de BMI fut établi. La Dre Dillon, puis ensuite le Dr Dimock occupèrent la position de directeur intérimaire de BMI et ce jusqu’au recrutement du Dr. Yao en 2002. Sous la gouverne du Dr Yao, BMI jouit d’une formidable expansion de ses activités de recherche incluant le développement de l’Institut de la Biologie des Systèmes de l’Université d’Ottawa. En 2009, le Dr Daniel Figeys occupa consécutivement la position de directeur intérimaire, puis directeur de BMI. Sous le leadership du Dr Figeys, le département accru ses activités de recherche dans le domaine de la microbiologie et de l’immunologie tout en participant à la création du baccalauréat avec honneur en médecine moléculaire et translationnelle.