Фильм поставлен по повести Веры Пановой «Спутники».
Фильм «Поезд милосердия» был первой экранизацией повести Веры Пановой.
В декабре 1944 года по заданию редакции газеты Вера Панова совершила за 2 месяца четыре рейса в «образцовом» военно-санитарном поезде № 312 к местам боев за ранеными, после чего опубликовала повесть «Спутники» (1946), принесшую писательнице широкое читательское признание.
Под псевдонимом «Серёжа Субботин», на самом деле, в роли сына Данилова снялся Серёжа Зубков — сын Валентина Зубкова).