神经生物学学科是上世纪60年代新兴发展的生命科学学科。我院于1985年组建了国内首个神经生物学教研室。1992年神经生物学教研室作为主要研究基地参与筹建医学神经生物学国家重点实验室，1994年国家重点实验室正式成立。1996年成为我国首批神经生物学专业研究生培养的博士点。1997-2000年，上海医科大学将神经生物学学科作为“211”的“重点学科群”建设，2001年以来复旦大学将神经生物学学科作为“211”的“重中之重”的建设项目。2002年复旦大学上海医学院在原神经生物学教研室的基础上成立神经生物学系。2002年和2007年的教育部学科评估中，复旦大学神经生物学学科被确认为国家重点学科。
现基础医学院神经生物学系在编教师19人，其中研究生指导教师有11人，2人获得教育部长江特聘教授和国家杰出青年基金，3人分别获得教育部跨世纪或新世纪人才称号，4人获得全国宝钢优秀教师奖，2人获得上海市教委曙光学者称号，1人获得上海市百人计划以及卫生部第二届全国中青年科技之星称号。神经生物学系的教师们承担基础医学院的教育工作，为本科生和研究生开设《医学神经生物学》和《神经生物学》等8门课程。该系的教师们除完成基础医学的教学工作外，作为医学神经生物学国家重点实验室的固定研究人员从事科学研究。本系的主要研究方向涵盖三方面的内容，包括脑卒中引起的急性脑损伤及脑保护的研究，神经退行性病的发病与防治研究和突触传递及脑疾病研究。
神经生物学系成立以来，先后主持完成上海市重大基础研究项目和教育部重大科技研究项目，参与多个国家科技部重大基础研究（973），主持国家自然科学基金重点项目和重大国际合作项目以及一批国家自然科学面上项目。研究成果获得上海市医学科技进步一等奖（2003年），教育部自然科学一等奖（2011年），何梁何利科技进步奖（2004年）及多个部级科技进步二等奖和三等奖。我们教师培养的研究生曾获得全国优秀博士论文（1999年和2002年）和上海市优秀博士论文（2003年和2004年）。