疫情发生后，73岁的她毅然奔赴抗疫最前线。临床救治方面，创新性地应用四抗二平衡策略和人工肝、微生态、干细胞三大技术救治重症危重症患者，显著降低病死率。科研创新方面，在新冠病毒的生物学特性、发病机制、药物筛选、疫苗研究和诊断试剂研制等领域取得了一系列进展：从临床样本痰液、粪便中成功分离获得14株病毒株,并进行全基因测序，发现病毒变异趋势;在国际权威杂志《细胞》重磅揭示国际首个新冠病毒全病毒精细结构；发现重症患者存在细胞因子风暴；完成新冠肺炎肠道微生态结构的全面深度评估;筛选出两株高效中和抗体的疫苗株，进行灭活疫苗研究;研制冠状病毒抗原检测试纸、新冠病毒抗体检测试纸、数字PCR法核酸检测试剂盒等。
李兰娟院士团队还首先提出“无意识密切接触者”概念,为疫情研判、个体健康码管理等奠定了理论基础。同时，及时总结与推广经验，为全球防控新冠肺炎疫情提供“浙江经验”“中国方案”，为打赢疫情防控阻击战提供了有力科技支撑。
