El matancero formó parte del grupo encabezado por Abel Santamaría Cuadrado, que tenía como misión ocupar ese centro asistencial. Luego de una ola de balas, cuando el objetivo ya estaba cumplido, el doctor se dirigió al cuerpo de guardia con el propósito de buscar los implementos necesarios para atender a los heridos y crear las condiciones que le permitieran cumplir con la misión encomendada .
El galeno comienza a desempeñar sus funciones atendiendo al asaltante Julio Trigo López, no por heridas de proyectiles de armas de fuego, sino por hemoptisis. El joven habanero, había venido a Santiago de Cuba para participar junto a sus compañeros en la acción, pero la noche anterior tuvo una hemoptisis y Abel le ordenó regresar a su provincia. En la mañana le repite la hemorragia y fue a la institución médica en busca de atención, sin saber que sus compañeros estaban allí. Poco después se incorporó al combate, y resultó asesinado junto a otros valerosos jóvenes que integraban el Movimiento.
Atendiendo a otros revolucionarios que sufrían daños durante la acción se encontraba el médico, con la fiel asistencia de Melba Hernández y Haydée Santamaría . Entre los combatientes atendidos estuvo uno de los hermanos Matheu Orihuela, por presentar una herida en la cabeza causada por un proyectil que disparó un cabo del ejército en el vestíbulo del propio hospital.
El médico del Moncada mostró interés por el estado de los enfermos que se encontraban ingresados, tomando las medidas pertinentes para garantizar la continuidad de la asistencia y el tratamiento médico. Visitó sus camas para tranquilizar a los que se encontraban nerviosos a causa del tiroteo en áreas cercanas, explicándoles de forma ecuánime los motivos de la acción militar. No le importó la tensión del momento ni el miedo, sin pensar dio firmes muestras de su profesionalidad.
La asistencia médica de esta acción se concibió bajo principios éticos y humanitarios. El doctor Mario Muñoz Monroy brindó sus conocimientos médicos siguiendo las tradiciones patrióticas de los médicos mambises del Ejército Libertador. Cumplió su misión con mucha responsabilidad, dispuesto a respetar y prestar los primeros auxilios a los heridos en la acción, sin distinción de grupo de pertenencia ni otra prioridad que la que requirieran por el criterio médico ante el carácter de las lesiones.
Refiriéndose a él, el joven abogado Fidel Castro diría en su alegato de autodefensa, conocido luego como La Historia me absolverá: “El primer prisionero asesinado fue nuestro médico, el doctor Mario Muñoz, que no llevaba armas ni uniforme y vestía su bata de galeno, un hombre generoso y competente que hubiera atendido con la misma devoción tanto al adversario como a su amigo herido. En el camino del Hospital Civil al Cuartel le dieron un tiro por la espalda y allí lo dejaron tendido boca abajo en un charco de sangre”.