این مرکز درسال 1352 تحت عنوان بیمارستان سوانح و سوختگی توسط جمعیت آسیب دیدگان ازسوختگی بعنوان اولین مرکزاصلی وتخصصی ارائه دهنده خدمات درمانی به بیماران سوخته شروع به فعالیت کرد و درحال حاضر بعنوان یکی از مراکزآموزشی، درمانی تحت پوشش دانشگاه علوم پزشکی وخدمات بهداشتی درمانی ایران با بهره گیری ازوجود اساتید فوق تخصص رشته جراحی پلاستیک و ترمیمی و متخصصین جراحی عمومی و سایرکادرآموزشی ورزیده علاوه برانجام امور درمانی نسبت به ارائه آموزش دروس جراحیهای سوختگی و ترمیمی به دانشجویان، رزیدنتهای تخصصی جراحی عمومی، طب اورژانس، دانشجویان پرستاری و پرستاران بیمارستانهای مختلف ازسراسرکشور که به منظورفراگیری مباحث یادشده به این مرکز مراجعه می نمایند، فعالیت دارد. این بیمارستان دارای یکصدو سیزده تخت فعال و بخشهای مختلفی است که باتوجه به وضعیت خاص بیماران سوختگی، و بر اساس نوع و درجه آن در هر یک از بخش های مربوطه بستری و تحت درمان قرار میگیرند.
مرکز آموزشی درمانی شهید مطهری بعنوان بزرگترین مرکز آموزشی درمانی سوختگی کشور سالانه به بیش از سه هزار نفر بیمار بستری و بیش از ده هزار نفر بصورت سرپایی ارائه خدمات می کند، و کلیه اعمال جراحی سوختگی حاد و جراحی های ترمیمی در این مرکز انجام می شود و علاوه بر تهران سالانه پذیرای تعداد زیادی از هموطنان آسیب دیده از سراسر کشور است.
همچنین جراحی های ترمیمی سوختگی، رادیولوژی و سونوگرافی، فیزیوتراپی، آزمایشگاه طبی، داروخانه روزانه، درمانگاه سوختگی ، درمانگاه ترمیمی، درمانگاه عفونی، داخلی، روانپزشکی، ارتوپدی، بیهوشی و کلیه مشاوره های لازم در درمانگاهها از جمله اهم خدمات درمانی است که در این مرکز برای بیماران دچار سوختگی ارائه می شود.
بیمارستان شهید مطهری در سال 1386 اقدام به بازسازی تعدای از بخش ها، اورژانس، اتاق عمل و تجهیز بخش ها به تجهیزات جدید در زمینه سوختگی کرد، قسمت کلینیک مشتمل بر کلینیک سوختگی، جراحی سوختگی و جراحی ترمیمی نیز در سال 1386 مورد بهره برداری قرار گرفت.