ภาคชีวเคมี มีการดำเนินพันธกิจหลักในด้านการเรียนการสอน การวิจัย การบริการวิชาการ และการทำนุบำรุงศิลปวัฒนธรรม โดยมีการจัดการเรียนการสอนให้กับนิสิตแพทย์ในระดับปริญญาบัณฑิตทั้งหลักสูตรปกติและหลักสูตรนานาชาติ (CUMEDi) นิสิตระดับบัณฑิตศึกษาของคณะแพทยศาสตร์ และบัณฑิตวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  รวมทั้งนักศึกษาพยาบาล สถาบันการพยาบาลศรีสวรินทิรา สภากาชาดไทย โดยเน้นการเรียนการสอนที่ให้นิสิตและนักศึกษาได้เรียนรู้ด้วยตนเอง ควบคู่กับการเรียนรู้ในชั้นเรียน ทั้งภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติ ที่มีการดูแลให้คำแนะนำแก่ผู้เรียนอย่างใกล้ชิด

          ภาคชีวเคมีรับผิดชอบในการพัฒนาและบริหารหลักสูตร วท.ม/วท.ด. สาขาชีวเคมีทางการแพทย์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ทั้งนี้หลักสูตรดังกล่าวมีการจัดการเรียนการสอนที่มีมาตรฐานระดับสากล อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 20 ปี โดยมีการผลิตมหาบัณฑิต และดุษฎีบัณฑิตจำนวนมากกว่า 80 ราย ในปัจจุบันหลักสูตรฯ มีนิสิตที่กำลังศึกษาในระดับมหาบัณฑิต จำนวน 20 ราย และระดับดุษฎีบัณฑิต จำนวน 10 ราย ซึ่งจะสำเร็จการศึกษาในอนาคต และเป็นกำลังสำคัญในการพัฒนาประเทศต่อไป

          ในด้านการบริการวิชาชีพ คณาจารย์ของภาควิชาชีวเคมีได้ร่วมออกตรวจรักษาผู้ป่วยของโรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทยเป็นประจำ เช่น คลินิกผู้ป่วยทั่วไป คลินิกอายุรกรรมโรคตับ คลินิกอายุรกรรมโรคไต คลินิคโรคพาร์กินสัน คลินิกอายุรกรรมสำหรับผู้ป่วยมะเร็งและคลินิกออร์โธปิดิกส์

ภาควิชาชีวเคมีให้ความสำคัญในด้านงานวิจัย โดยมีการตีพิมพ์ผลงานวิชาการระดับนานาชาติอย่างสม่ำเสมอ ด้วยผลงานด้านการวิจัยของหน่วยงานที่มีความโดดเด่น เป็นแหล่งอ้างอิงทางด้านวิชาการทั้งระดับชาติ และนานาชาติ ทั้งนี้คณาจารย์ส่วนใหญ่มีผลงานวิจัยตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ ระดับ Tier 1 และ Quartile 1 ซึ่งในปีที่ผ่านมามีค่าเฉลี่ยการตีพิมพ์ผลงานวิจัยประมาณ 5 เรื่อง/คน/ปี ตลอดจนได้รับรางวัลยกย่องเชิดชูเกียรติในด้านต่างๆ ได้แก่ รางวัลวิทยานิพนธ์ดีเด่น รางวัลนักชีวเคมีและอณูชีววิทยาโมเลกุลดีเด่น รางวัลนักวิจัยดีเด่น รางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น เมธีวิจัยอาวุโส สกว. และรางวัลศิษย์เก่าดีเด่น จากสถาบันต่างๆ ทั่วประเทศ

          นอกจากนี้ มีการต่อยอดงานวิจัยไปสู่นวัตกรรมทางการแพทย์ ได้แก่ นวัตกรรมชุดตรวจคัดกรองโรคโควิด-19 (COVID-19 SCAN) ผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มสกัดเข้มข้นจากอัญชัญ และแกนกล้วย (HydroZitLa) และชุดตรวจไวรัสตับอักเสบบี ณ จุดดูแลผู้ป่วย (Point-of-care testing for HBV)