尽管金雅妹在美国已经有了稳定的工作和优越的生活，但是幼时父母因祖国的医疗技术落后而亡故的惨痛经历一直烙在她心里，她希望有一天可以尽自己的力量解除同胞们的病痛。1888年底，金雅妹毅然回到祖国，进入福建厦门一家教会医院工作。
1894年，30岁的金雅妹与一位西班牙籍的葡萄牙音乐家兼语言学家结婚，两年后生下一男孩。但他们的婚姻在维持了10年之后离异。更不幸的是，她的儿子成年后死于第一次世界大战。经历了失败的婚姻和丧子的痛苦，金雅妹并未就此消沉，而是将精力全部投入了医学事业。
1907年她来到天津，出任北洋女医院院长。北洋女医院（局）是中同最早的公立女医院，在她的主持下，医院办得井然有序，求诊者络绎不绝，成为当时天津的名牌医院。
在行医过程中，金雅妹深感国内妇婴医疗条件的落后，培养专业医护人员刻不容缓，1908年她说服了袁世凯，由天津海关拨银二万两，创办了北洋女医学堂，由她担任堂长兼总教习，这是我国第一所公立的护士学校。
女医学堂不仅传授西方先进的护理技术和理念，还提倡妇女解放，参与社会服务。金雅妹特聘通晓中文的英国女医生卫淑贞为实习教习，聘中国第一位护理专业女留学生钟茂芳任看护教习。她还亲自授课，将在国外学到的医学知识和她丰富的临床经验和诊断技术，都毫无保留地传授给学生们。
两年后，首批学生11人毕业，次年又有5人毕业，尽管青杏尚小，但这是近代中国自行培育出的第一批护理人才，其影响深远。这些女学员服务于各医院，使津门妇女率先享受到西方先进的接生技术。
1933年，金雅妹在北平的寓所里“收留”了一名到中国做学术考察的来自捷克斯洛伐克的小伙子——雅罗斯拉夫·普实克，后来他成为著名的汉学家，并在回忆录《中国——我的姐妹》一书中记叙了在北平的这段日子。普实克深情地写道：“在她的宅子里，我找到了真正的家。许多外国人受到她的严厉批评，也许他们无法理解她那貌似严厉的善举。她待我像妈妈。疾病花掉了我所有从家里带来的钱，我还欠了债。但是她总是微笑着说，让我用银行的支票付房钱，其实我那银行账上剩下的是已经不可以支取的五个银元。她说等我有了更多的钱，就可以提出来支付。她的厨师用肥美的鸡肉使我又能够站稳脚跟了。”
金雅妹身边除了仆佣之外，没有一个亲人，但她乐于结交朋友，也深受朋友欢迎。普实克写道，“她喜欢在身边聚集一些青年人，而且我可以邀请我所想邀请的人来品尝她那久负盛名的晚餐，尤其是她的菊花汤。这种汤她是当着客人的面用小木炭炉子煮的。”
金雅妹积极参与各种慈善活动，热心于教育事业和农村卫生事业，她经常利用业余时间亲自带一批人去孤儿院做义工，并为孤儿院募集善款。
1934年2月，金雅妹患肺炎住进了协和医院，作为医生，她比任何人都清楚自己的病情，她把所有的财产——在北平的寓所（价值15000元的房屋和地基），并现金6000元，全都捐给了燕京大学。她还将150余卷外文书籍捐给了天津木斋学校。
1934年3月，这位杰出的女性在协和医院与世长辞，享年70岁。曾与她一起工作过的美国著名医生、林巧稚大夫的老师马克斯韦尔称赞她是“一个有卓越才能和秉性的女子”。他在悼念文章中这样写道：“她是一位经历了如此之多的痛苦和不幸的女性，但她为这个国家的孩子和工人的利益做了很多工作，直到生命的尽头。”