Su vida cambio significativamente cuando en 1944 conoce al Coronel Juan Domingo Perón y al llegar al poder lo invita a que planifique la organización política y sanitaria de la Nación, por lo cual fue designado Director de la Secretaría de Salud Pública de la Nación. En 1954 se aleja de la dirección creando el Ministerio de Salud tras la reforma constitucional de 1949.
Durante su gestión se erradicó el paludismo, se redujeron los altos índices de mortalidad infantil, se aumentó el doble el número de camas hospitalarias y se impulsó la medicina preventiva.
En Santiago del Estero fundó el Hospital Hidrotermal de Rio Hondo y la delegación Sanitaria.
El médico cirujano, sanitarista, profesor, escritor, autor de obras científicas. Obras: "Cajal, vida,obra y ejemplo" "Teoría del Hospital, Administración" , "Clasificación entre código civil y sanitario".
Fue perseguido por la Revolución Libertadora del '55, saquearon su casa y destruyeron sus obras. Por lo que terminó exiliado en Brasil.
El 20 de diciembre de 1956, en  la mayor pobreza inimaginable, fallece  víctima de una hemorragia cerebro vascular , al lado de su esposa Susana Pomar, sus cuatro  hijos y Santiago Carrillo su hermano. 
Casi 16 años después lograron repatriar a Ramón Carrillo en el año 1972, llevados al cementerio La Piedad, donde descansan definitivamente sus restos.