Amico di Mazzini e di Cattaneo, fu tra i preparatori e i partecipanti alle Cinque giornate di Milano (1848); da allora e in seguito fu organizzatore dell'assistenza ai feriti in quasi tutte le più importanti spedizioni militari delle guerre d'indipendenza.
Nel 1849 fu a Roma a sostenere la Repubblica romana, prestando servizio come medico, e si ritrovò a curare Goffredo Mameli, ferito alla gamba sinistra durante un assalto alla baionetta nell'Assedio di Roma. La ferita sembrava leggera, ma si sviluppò una grave infezione che costrinse Bertani ad amputare la gamba, invano, poiché l'infezione fu fatale a Mameli.
Dopo esser riparato in esilio in Svizzera, Bertani si trasferì a Genova ove costituì, con l'approvazione di Mazzini, un "Comitato militare" per l'indipendenza e l'Unità d'Italia.
Fu eletto deputato dalla VI alla VII legislatura del Regno di Sardegna. Pur restando fedele ai suoi principi repubblicani, nel 1859 dichiarò con i suoi amici esuli di dare leale appoggio al governo piemontese. Partecipò alla Seconda guerra d'indipendenza come ufficiale medico nel corpo dei volontari di Garibaldi. Nel 1860 seguì l'Eroe dei due mondi a Palermo e a Napoli e fu anche nominato pro-dittatore della Sicilia. Nel 1861 fu eletto al Parlamento del Regno d'Italia, ove sedette nei banchi della Sinistra storica. Si oppose alla spedizione di Garibaldi del 1862 verso Roma, anche se gli rimase amico e fu nuovamente al suo fianco nell'Invasione del Trentino, con la responsabilità del servizio medico; combatté nella battaglia di Mentana del 1867.
Intorno al 1866 entrò a far parte della Massoneria del Grande Oriente d'Italia.
Dopo la presa di Roma nel 1870 divenne sempre più il
riferimento in Parlamento della Sinistra extraparlamentare
repubblicana e mazziniana. Si impegnò infatti nella
conciliazione tra le istanze repubblicane e un'evoluzione della
monarchia in senso democratico. Pur mantenendo l'ideale
repubblicano, infatti, Bertani era contrario all'astensionismo
propugnato dalla maggior parte dei seguaci di Mazzini, e ritenne
sempre prioritario condurre la lotta democratica nel quadro delle
istituzioni, senza alcuna pregiudiziale istituzionale.
Dopo essersi opposto ai governi della Destra storica, Bertani prese
le distanze anche dalla Sinistra di Agostino Depretis - di cui
condannava sul piano politico e morale la pratica del trasformismo
- e, il 26 maggio 1877, costituì un separato gruppo
parlamentare del "partito dell'estrema sinistra". Appoggiò
in seguito il Governo Cairoli I. Per tale motivo, è
considerato il fondatore del Partito radicale storico, di cui fu la
guida, prima dell'avvento di Felice Cavallotti. Fu promotore
dell'inchiesta parlamentare sulle condizioni dei lavoratori della
terra in Italia, sostenne l'abolizione della tassa sul macinato, fu
fautore del suffragio universale e si occupò di questioni di
istruzione e di igiene pubblica. Nella sua carriera di deputato
ebbe sempre particolare attenzione per i problemi riguardanti la
sanità; da ricordare inoltre il suo intervento per alleviare
le condizioni di detenzione di Giovanni Passannante, anarchico
condannato all'ergastolo per il tentato omicidio del re Umberto
I.
