为落实党中央建设世界一流大学的指示和国务院教育科技体制改革的决策，教育部与卫生部于2002年9月签署协议，支持清华大学和中国协和医科大学开展深度合作。两部门领导多次实地考察，一致认为这一合作是提升两校竞争力、建设世界级医学院的关键途径。
经过充分协商，清华大学与中国协和医科大学正式签署《实施意见》，其中主要内容包括：中国协和医科大学更名为“北京协和医学院-清华大学医学部”，保持原有的行政与财务独立性，同时接受教育部和卫生部双重领导。合作旨在整合资源，优化医学教育，清华大学不再另设医学院，而是通过整合原中国协和医科大学和清华大学医学院，逐步打造一流医学院。
在政策和资金支持下，北京协和医学院-清华大学医学部纳入国家级重点工程，学科建设获得优先支持。学籍和研究生管理方面，学生具有双重学籍，毕业证书和学位证书由两校共同盖章，具体管理根据教学安排在不同校区执行。
2006年9月5日，教育部、卫生部共建北京协和医学院-清华大学医学部的大会在北京人民大会堂举行，相关领导出席并致辞，高度评价了这一合作的意义，强调其对提升我国医学教育质量和国际竞争力的重要性。两校校长分别代表学校表达了对合作的承诺和对共创世界一流大学和医学院的决心。
大会还邀请了北京市教育、科技、卫生等相关机构的代表，以及教育部和卫生部的官员，共同见证了这一重要时刻。会后，新校牌在北京协和医科大学校园内正式挂起，标志着这一合作进入新阶段。
2007年5月18日，中国协和医科大学正式更名为“北京协和医学院”；鉴于与清华大学紧密合作办学的需要，同时使用“北京协和医学院—清华大学医学部”的名称，接受教育部、卫生部双重领导，其原有的隶属领导关系、资产关系和经费管理体制保持不变。