การผ่าตัดเปลี่ยนทั้งหัวใจและปอดพร้อมกันทำสำเร็จครั้งแรกที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสหรัฐอเมริกา ในปี ค.ศ. ๑๙๘๑ และในประเทศไทยเมื่อเดือนสิงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๒ซึ่งนับเป็นความสำเร็จครั้งแรกในทวีปเอเชียด้วย
การผ่าตัดนี้กระทำในผู้ป่วยโรคหัวใจ ซึ่งมีความผิดปกติทางปอดอย่างรุนแรงร่วมด้วย หรือโรคของปอดอย่างเดียวที่มีการดำเนินโรครุนแรงมีอาการมาก ไม่สามารถจะรักษาด้วยยาหรือการผ่าตัดอื่นๆ เช่น การตัดปอดออก หรือเปลี่ยนหัวใจอย่างเดียว ผู้ป่วยเหล่านี้อยู่ในระยะสุดท้ายของโรค โดยทั่วไปถ้าไม่ได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจและปอดพร้อมกัน ผู้ป่วยถึงแม้จะอยู่เฉยๆ ก็เหนื่อย และมักจะมีชีวิตอยู่ได้ไม่เกิน ๖ เดือนถึง ๑ ปี
โรคที่จำเป็นต้องผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจและ ปอดพร้อมกัน ได้แก่ โรคหัวใจซึ่งมีแรงดันเลือด ในปอดสูงมากร่วมด้วย จะเป็นแต่กำเนิดหรือภายหลังก็ตาม โรคหัวใจพิการแต่กำเนิดซึ่งมีความผิดปกติของระบบเส้นเลือดในปอด เช่นตีบตันหมด โรคของปอดซึ่งเป็นอย่างรุนแรงทั้ง ๒ข้าง เช่น มีถุงลมโป่งพอง ปอดมีพังผืดจับปอดซึ่งติดเชื้อเรื้อรังทั้ง ๒ ข้าง และมีการ ทำลายของหลอดลม มีการอุดตันเกิดในหลอดเลือดของปอด ซึ่งอาจเกิดโดยลิ่มเลือดในหลอดเลือดของปอดเอง หรือจากเหตุอื่น ทำให้ความดันเลือดในปอดสูงมาก
ขั้นตอนการผ่าตัดคล้ายกับการผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจ คือ ใช้หัวใจและปอดของผู้ที่เสียชีวิตใหม่ๆ ที่มีหมู่เลือดเดียวกับผู้ป่วย และมีขนาดของหัวใจและปอดใกล้เคียงกับของผู้ป่วยการผ่าตัดต้องใช้เครื่องหัวใจและปอดเทียมช่วยผลการผ่าตัดสู้การผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจอย่างเดียวไม่ได้ เพราะปฏิกิริยาต่อต้านอาจเกิดได้ทั้งที่หัว-ใจและปอด อาจเกิดพร้อมๆ กัน หรือ แยกกันเกิด ต้องมีการใช้ยากดภูมิคุ้มกันที่ดี และมีการติดตามผู้ป่วยอย่างใกล้ชิด ผลการติดตามระยะยาว มีอัตรารอดเกิน ๕ ปี ประมาณร้อยละ ๕๐-๖๐
