2010年，和平方舟首度走出国门，赴亚丁湾和吉布提、肯尼亚、坦桑尼亚、塞舌尔、孟加拉国。88天，披星戴月，穿越6条水道，横跨2个大洋，航程1.78万海里，诊治各国民众13770余人。

　　在肯尼亚，68岁的老太太索菲娅在和平方舟接受白内障手术，视力恢复很快。临近出院，医生为她检查视力，第一天她能看清1.5米，第二天能看清3米，第三天能看清6米。老太太高兴地说：“我现在最期待的就是，能够看到中国的首都北京！”

　　2011年，和平方舟首次赴拉丁美洲，访问古巴、牙买加、特立尼达和多巴哥、哥斯达黎加4国。105天饮风浴浪，穿越5个台风，停靠5个港口，航行2.46万余海里，诊治各国民众10840人次。

　　在哥斯达黎加，19岁的艾尔兰德斯因运动受伤无法弯腰已有半年。当地医院做手术已预约到两年后。在和平方舟，骨科医生丁宇对其进行诊断：艾尔兰德斯患有巨大椎间盘突出，必须尽快实施手术。这是和平方舟投入使用以来进行的最复杂手术。当时，港口正在退潮，引发船体晃动，手术稍有不慎便可能损伤患者脊椎神经、导致下身瘫痪。但是，3小时后，手术圆满结束。

　　2013年台风海燕重创菲律宾，和平方舟在为期16天的医疗救助任务中，共接诊伤病员2208人，诊疗住院病人113人，实施手术44例。当和平方舟即将离开菲律宾莱特湾时，刚刚出院不久的莉娅抱着出生仅5天的女儿，特意从30多公里外赶来送行。5天前，她被舰载直升机从灾区运到和平方舟，顺利分娩。那段时间，船上一共诞生了4名新生儿，其中有3个起名寓意“方舟”，还有一个取名“卡娜”——CHINA(中国)的谐音。

　　2014年6月26日至8月1日，“环太平洋”多国海上联合演习在夏威夷附近海域展开，和平方舟与导弹驱逐舰海口舰、导弹护卫舰岳阳舰、综合补给舰千岛湖舰组成编队，首次参加这一世界上最大规模的多国海上联合军演。

　　演习期间，主办方让参演各国医务人员选择参观美国“仁慈”号医院船、“佩特利乌”号两栖攻击舰和中国和平方舟医院船，和平方舟成为大多数人的首选。作为中国自行设计研制的一艘万吨级大型专业医院船，和平方舟引发了外界的浓厚兴趣，中国医生也收获了外国同行的普遍赞誉。