Từ tháng 9 năm 1960 đến tháng 10 năm 1962, Leonid Rogozov làm việc tại Nam Cực với vai trò là bác sĩ duy nhất trong nhóm mười ba nhà nghiên cứu tại trạm Novolazarevskaya, một trạm nghiên cứu được thành lập vào tháng 1 năm 1961. Vào sáng ngày 29 tháng 4 năm 1961, Leonid Rogozov cảm thấy mệt, buồn nôn kèm theo triệu chứng sốt nhẹ, và sau đó là đau ở phần dưới bên phải của ổ bụng. Các triệu chứng này kéo dài cho đến ngày 30 tháng 4, Leonid Rogozov có dấu hiệu viêm phúc mạc cục bộ và dấu hiệu ngày càng trở nên rõ ràng hơn, tình trạng của ông đã trở nên tồi tệ hơn vào buổi tối. Vào thời điểm đó thì trạm nghiên cứu của Liên Xô gần nhất là Mirny cách trạm Novolazarevskaya nơi Leonid Rogozov đang ở hơn 1.600 km (1.000 dặm). Các trạm nghiên cứu về Nam Cực của các nước khác thì không có máy bay. Điều kiện thời tiết lúc đó diễn biến xấu và trời tối đã ngăn không cho máy bay có thể hạ hay cất cánh trong mọi trường hợp. Leonid Rogozov lúc này không có lựa chọn nào khác ngoài việc tự mình thực hiện ca mổ để cứu sống mình.[1]

Ca mổ được Leonid Rogozov tiến hành bắt đầu vào lúc 2:00 giờ địa phương ngày 1 tháng 5 với sự giúp đỡ của một tài xế và một nhà khí tượng học. Những người trợ giúp đã cung cấp dụng cụ và cầm gương để quan sát các khu vực mà Leonid Rogozov không thể nhìn thấy trực tiếp. Trong ca mổ, Leonid Rogozov nằm bán ngửa còn vị trí mổ là bên trái cơ thể của ông. Leonid Rogozov tiến hành gây tê khu vực thành bụng bằng giải pháp 0,5% novocaine. Rogozov đã rạch một đường khoảng 10–12 cm trên thành bụng để mở ổ bụng. Theo ghi nhận của Leonid Rogozov, ông đã thấy một vết đen ở gốc của ruột thừa. Leonid Rogozov ước tính vết đen đó sẽ bị vỡ trong ngày hôm sau nếu không được giải phẫu kịp thời. Phần hoại tử đã được Leonid Rogozov cắt bỏ và thuốc kháng sinh đã được áp dụng đưa trực tiếp vào. Tình trạng yếu cơ và buồn nôn của Leonid Rogozov diễn ra trong khoảng 30-40 phút sau khi bắt đầu phẫu thuật, ông cần nghỉ liên tục trong những khoảng thời gian ngắn. Khoảng 4 giờ sáng, mọi hoạt động của ca mổ hoàn tất.

Sau khi nghỉ ngơi, cơ thể Leonid Rogozov dần hồi phục. Các dấu hiệu viêm phúc mạc của Rogozov dần cải thiện. Nhiệt độ cơ thể trở lại bình thường sau năm ngày, các chỉ khâu đã được gỡ bỏ 7 ngày sau khi phẫu thuật. Leonid Rogozov có thể tiếp tục công việc thường xuyên của mình trong khoảng hai tuần sau đó. Ca tự phẫu thuật này của Leonid Rogozov đã khiến ông trở nên nổi tiếng trước công chúng Xô Viết vào thời đó. Năm 1961 ông được trao Huân chương Cờ đỏ Lao động. Vụ việc này đã dẫn đến một sự thay đổi chính sách, chính quyền bắt buộc kiểm tra sức khoẻ rộng rãi đối với các nhân viên khi họ được triển khai trong các cuộc thám hiểm tương tự như vậy.[4]