W kwietniu 1923 roku grupa bydgoskich lekarzy zmieniła charakter związku na naukowo-badawczy. Dokonano zmiany nazwy na: Naukowe Bydgoskie Towarzystwo Lekarskie na Obwód Nadnotecki. Prezesem Towarzystwa został dr Jan Biziel, a w latach 1924-1939 Zygmunt Dziembowski. W 1938 r. liczyło ono 37 członków. Honorowym członkiem zarządu towarzystwa był dr Władysław Piórek, pierwszy Honorowy Obywatel miasta Bydgoszczy. Do 1939 r. towarzystwo zgromadziło największą na Pomorzu bibliotekę lekarską liczącą 3 tys. tomów. Co miesiąc odbywały się zebrania naukowo-lekarskie, na których wygłaszano referaty i odczyty przez miejscowych specjalistów oraz z Poznania, Warszawy, Lwowa, Krakowa. Ścisła współpraca łączyła bydgoską organizację z Lekarskim Towarzystwem Naukowym w Toruniu, z Towarzystwem Przyrodników im. Kopernika w Bydgoszczy, a także z bydgoskim Stowarzyszeniem Techników Polskich. Członkowie NBTL brali udział w sympozjach naukowych, organizowanych przez pokrewne towarzystwa oraz wygłaszali prelekcje naukowe.
II wojna światowa spustoszyła cały dorobek Towarzystwa, w tym cały księgozbiór medyczny.