Introdução: Nas décadas de 30 a 50 as doenças infecciosas e parasitárias (DIP) representavam a principal causa de morte no Brasil. Com avanços das tecnologias terapêuticas e sanitárias observou-se diminuição da mortalidade. Contudo, em 2012 foram registrados 28.389 óbitos por DIP no país (BRASIL, 2014). É dever dos profissionais de saúde realizar notificação dos casos, de acordo com a Lista Nacional de Notificação Compulsória de Doenças, Agravos e Eventos de Saúde Pública – Portaria nº 204/2016. Para isso, é necessária uma investigação clínica e epidemiológica criteriosa. Objetivo: Relatar o processo de investigação epidemiológica e clínica no setor de DIP em um hospital de ensino. Metodologia: Relato de experiência da investigação epidemiológica, do Curso de Graduação em Enfermagem da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, no setor DIP do Hospital Universitário Maria Aparecida Pedrossian. O intuito era que os discentes vivenciassem a vigilância em saúde hospitalar com carga horária de 20 horas. As etapas seguidas foram: 1° Distribuição dos acadêmicos em duplas e destinação de um cliente com DIP de diferentes etiologias microbiológicas e parasitológicas. 2º Apresentação da ficha de notificação e investigação aos discentes. 3º Revisão do prontuário do cliente (Histórico, evolução clínica, análise de exames e tratamentos instituídos). 4º Entrevista com o cliente e acompanhante até a completude das informações. 5º Estudo dos casos com embasamento científico. 6º Discussão dos dados coletados e estudados com os docentes. 7º Em roda de conversa com os discentes e preceptoras, apresentação oral do caso completo com uma visão biopsicossocial. 8º Avaliação das atividades desenvolvidas. Resultados: Observou-se aprimoramento da Sistematização da Assistência de Enfermagem. A coleta de dados possibilitou raciocínio clínico-epidemiológico acerca do processo saúde-doença. Os casos analisados exigiram estudos aprofundados na literatura científica. Além disso, a empatia e a ética foram essenciais para a investigação. Ao final dessa experiência os objetivos foram atingidos. Conclusão: A vivência estimulou nos discentes o pensamento crítico, desintegrando o foco da doença ao exercitar o olhar holístico ao cliente. O vínculo mostrou-se fundamental nessa prática, uma vez que as pessoas com DIP são estigmatizadas. Portanto, investigar casos reais contribui com os futuros investigadores em saúde no desenvolvimento do senso crítico e do aprendizado científico e empírico.