Thomas e Alfred Blalock fecero delle ricerche fondamentali sulle cause degli shock emorragici e traumatici. Questo lavoro si sviluppò nelle indagini sulla sindrome da schiacciamento e salvò le vite di migliaia di soldati sui campi di battaglia della seconda guerra mondiale. Attraverso centinaia di impeccabili esperimenti i due sconfessarono le teorie tradizionali che sostenevano che lo shock fosse causato dalle tossine presenti nel sangue. Blalock, pensatore molto originale nell'ambito scientifico e per certi versi iconoclasta, aveva teorizzato che lo shock derivava dalla fuoriuscita del flusso sanguigno dalla sua sede e che tale condizione poteva essere trattata attraverso il ripristino di tale flusso. Assistito da Thomas, egli fu in grado di dare la prova incontrovertibile di tale teoria e in questo modo guadagnò una solida considerazione nella comunità medica a metà degli anni Trenta. Nello stesso tempo Blalock e Thomas iniziarono un lavoro sperimentale nel campo della chirurgia vascolare e chirurgia cardiaca, sfidando i limiti della medicina del tempo nel campo delle operazioni chirurgiche sul cuore. Fu questo lavoro che gettò le basi della rivoluzione chirurgica salvavita che essi crearono una decina d'anni dopo al Johns Hopkins Hospital.