Ia mengambil S-1 di Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada Yogyakarta (1990), S-2 Spesialisasi Radiologi di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Surabaya (2004), dan S-3 Doktor di Fakultas Kedokteran Universitas Hasanuddin Makassar (2013). Ia juga mengambil pendidikan di Sepamilwa ABRI pada tahun 1990.
Pada tahun 2022, Terawan diangkat sebagai profesor kehormatan ilmu pertahanan bidang kedokteran militer dari Fakultas Kedokteran Militer Universitas Pertahanan Republik Indonesia.
Ia pernah merumuskan Terawan Theory, yakni sebuah teori yang terkait dengan metode ‘cuci otak’ pada penderita stroke. Meskipun demikian, ia dipecat oleh Majelis Kehormatan Etik Kedokteran Ikatan Dokter Indonesia (MKEK IDI) karena melakukan metode tersebut kepada pasien sebelum melalui penelitian ilmiah.
Ikatan Dokter Indonesia (IDI) memecat mantan Menteri Kesehatan Dr dr Terawan Agus Putranto dari keanggotaan. Beberapa tokoh telah menjadi pasien dari metode ini seperti Prabowo Subianto, Dahlan Iskan, Aburizal Bakrie hingga Mahfud MD yang mengaku kondisinya sakit yang telah diderita seperti Vertigo ataupun Gejala Stroke cenderung membaik setelah dilakukan metode ‘cuci otak’ tersebut.
Ketika Pandemi COVID-19 mulai merebak, ia bekerja mengevakuasi 188 warga negara Indonesia (WNI) yang terjebak di kapal pesiar Dream World.
