Kemudian menempuh pendidikan Spesialis Jantung dan Pembuluh Darah di Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia tahun 1987.

Di tahun 1996, Siti mengambil gelar doktornya di Universitas Indonesia.

Pada 20 Oktober 2004, dirinya ditunjuk oleh Presiden Susilo Bambang Yudhoyono untuk menjadi Menteri Kesehatan.

Dia merupakan salah satu dari empat perempuan yang menjabat sebagai menteri dalam Kabinet Indonesia Bersatu.

Tahun 1987, Siti menerima penghargaan The Best Investigator Award Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia dan Best Young Investigator Award dalam Kongres Kardiologi di Manila, Filipina tahun 1988.

Di tahun 1994, dia menerima The Best Investigator Award Konferensi Ilmiah tentang Omega 3 di Texas Amerika Serikat dan Anthony Mason Award dari Universitas South Wales tahun 1997.

Selain itu, dia juga menerima beberapa penghargaan dari Amerika dan Australia.

Tak kurang dari 150 karya ilmiahnya telah diterbitkan dalam jurnal lokal, regional, dan internasional.

Di tahun 2006, Siti berjibaku dengan pandemi virus flu burung H5N1 yang melanda Indonesia dan dunia di waktu itu.

Pada saat itu, Indonesia mengirim sampel ke laboratorium WHO.

Namun, Siti Fadilah memutuskan menghentikan pengiriman virus flu burung ke laboratorium WHO pada November 2006.

Hal itu dilakukannya karena takut akan pengembangan vaksin yang lalu dijual ke negara-negara berkembang.

Dengan demikian Amerika Serikat mendapat keuntungan dan Indonesia tidak mendapat apa-apa.

Ia juga takut bahwa vaksin itu akan digunakan untuk senjata biologi.