医学生教育においては、全国に先駆けて教育現場への模擬患者の導入を始め、社会経験のある学生を模擬患者とするシステムを導入し面接実習を行うなど、斬新な教育手法を開発。医師としてのコミュニケーション教育に取り組む。また、日本心不全学会理事長、日本循環器学会心臓移植委員会委員長としても公開講座を多数回企画・講演するほか、一般市民や医学生に向けた患者-医師関係についての啓発書を出版。精力的に市民教育・啓発活動を行い、患者会での情報共有にも力を注いでいる。

大学時代から行ってきたボランティア活動を経て国際協力ＮＧＯ、シャンティ国際ボランティア会（ＳＶＡ）に参加。アフガニスタンでは初代所長として事務所設立に携わり、戦禍で荒れ果てた地域での教育復興支援の礎を築いた。また、阪神・淡路大震災をはじめとした国内外の緊急救援活動にも大きく貢献。ＮＧＯ・外務省定期協議会の連携推進委員としてＮＧＯ全体の基盤づくりにも尽力した。現在は海外の現場に復帰し、過酷な状況下でＳＶＡのミャンマー事務所長として教育協力活動に取り組んでいる。

自身も骨形成不全症（以下OI※）という先天性の骨の難病を持つ重度身体障がい者（身体障害者１級）でありながら、長年ボランティアとして難病患者や障がいを持つ方へのサポート活動を継続。1994年にOIの情報発信と患者同士の交流の場として立ち上げたネットワークOIは、2003年にNPO法人骨形成不全症協会に発展し、国際的なOIの患者団体や研究者と幅広い交流を実現。また、OI以外の疾患の患者団体や日本整形外科学会、臨床・研究施設等とも連携。広く障がい児／者医療、遺伝医学の向上、遺伝性難病のための活動を行った。
 
※Osteogenesis Imperfecta

ケアマネージャー資格を持つ看護師をTHP（トータルヘルスプランナー）と名付け、2008年にTHPケアシステムを構築。開発した情報共有アプリTHPプラス（THP+）は、患者・家族の生活の質向上に役立っている。小笠原内科では在宅医療の質を現わす指標ともいわれる在宅看取り率は概ね95％、中でも直近3年間では97％と高い数字を示す。また、THPと共に近隣のかかりつけ医と連携。現場での「教育的在宅緩和ケア」が質の高い在宅医療を広げる方策であるという考えの下、自身のノウハウを惜しげもなく伝えている。

30年にわたり久留米市の保健師として活動し、介護保険制度や在宅医療資源がない時代から地域医師会との連携を図りながら終末期ケアを実践してきた。定年前に退職すると「ＮＰＯ法人たんがく」を立ち上げ、久留米市初のホームホスピス「たんがくの家」、のちに看護小規模型居宅介護事業「上村座(かんむらざ)」を開所。これらの施設では利用者へのケアを行うだけでなく、子どもや地域の人々も事業に参加する仕掛けが含まれており、お互いの存在を認め、支え合う関係性を構築している。

1998年、多職種が協働する科学的エビデンスに基づいた褥瘡のチーム医療を確立するべく、日本褥瘡学会を設立。開発した画期的な褥瘡治癒過程の評価法「DESIGN-R®」は、現在６か国語に翻訳され、世界の褥瘡対策にも貢献している。また、2017年には日本初の異分野融合看護学研究機関である「東京大学グローバルナーシングリサーチセンター」を設立。初代センター長としてケアイノベーション開発研究、看護システム開発研究を推進し、次世代の看護学研究者の育成にも力を入れている。

数学とスーパーコンピュータをがん研究に融合するという着想で文部科学省新学術領域「システムがん」を創設。「骨髄異形成症候群(MDS)の原因遺伝子の解明」(Nature 2011)など、多数の顕著な成果を挙げる。2013年には貢献が評価され、アジア人として初めてISCB（国際計算生物学会）フェローに選出された。また、東大医科学研究所ヒトゲノム解析センターの計算機リソースを世界最高レベルに整備し、生命科学研究のコミュニティーに提供。同センターは日本のがんゲノムシーケンス研究を支える極めて重要な施設となっている。