Nel 1927 è uno dei primi medici trasfusionisti italiani, il 15 maggio dello stesso anno, con 17 volontari che si presentano presso lo studio ematologico di Via Moscova 18, fonda l'Associazione dei Donatori di Sangue. Da questo momento la sua attività di medico si intreccia indissolubilmente con quella di Presidente e organizzatore dell'AVIS. Nel 1930 l'Avis comincia ad estendersi a livello nazionale con la costituzione di un gruppo di donatori a Torino, ma solo nel 1931 Vittorio Formentano viene nominato Commissario Generale e insieme al fratello Eugenio comincia ad allacciare i primi rapporti con i vari gruppi di donatori esistenti in Italia. Nel 1932 il fascismo offre all'Avis il suo appoggio a patto che venga aggiunta alla denominazione associativa la qualifica di organizzazione fascista. Formentano si reca a Roma a parlare con Mussolini e durante l'incontro fa presente che l'Avis è un'organizzazione umanitaria e di mutuo soccorso, apartitica, al servizio delle sofferenze e che non ha nessuna mira o potere di avversione dello Stato anche se accoglie, nelle sue fila, uomini di ogni tendenza politica apertamente dichiarata o meno. Il colloquio di Formentano con il Duce porta a un riconoscimento da parte di quest'ultimo dell'autonomia associativa imponendo, però, alcune modifiche dello Statuto. L'Associazione deve quindi, per assolvere i suoi compiti istituzionali, convivere col sistema instaurato dalla dittatura, subirne le imposizioni, pur non accettando alcuna marca o divisa. In base alle modifiche statutarie apportate nel 1935 Mussolini dà il compito ai medici provinciali di rappresentare i donatori alle Assemblee Nazionali, consentendo all'Avis di tenere gli schedari dei datori di sangue, in questo modo l'Associazione riesce a controllare ed eliminare gradualmente la piaga del sangue a pagamento. Dal 1927 al 1939, cioè fino a quando la Direzione Nazionale della Sanità utilizzò i laboratori provinciali, Formentano vuole che presso l'Associazione vengano effettuati tutti i controlli medici e gli esami di laboratorio di cui i donatori di sangue hanno bisogno. Il 24 febbraio 1946 Formentano viene eletto Presidente dell'Avis Nazionale la cui sede viene, definitivamente, stabilita a Milano. Nel 1947 alla dichiarazione da parte della Croce Rossa Italiana di voler assorbire l'AVIS, il Presidente Formentano concorda con i dirigenti dell'Avis di Roma una linea di condotta sia nei confronti della CRI che nei riguardi del Ministero competente. Ma la polemica non si spegne fino al 1949 quando diventa chiaro il tentativo di sottrarre all'Avis il servizio trasfusionale. Il 14 febbraio dello stesso anno i volontari con alla testa Formentano, si riuniscono in piazza Belgioioso dove approvano un ordine del giorno di protesta che viene presentato al Prefetto di Milano. Mentre quest'ultimo si fa portavoce presso il Governo, inizia la sospensione delle trasfusioni, con l'unica eccezione di quelle urgenti. Una sospensione simbolica che però porta al riconoscimento dell'importanza e dell'indipendenza dell'Avis. Tutto questo fa si che nel mese di luglio venga abrogato il disegno di legge che voleva l'Avis assoggettata alla Croce Rossa Italiana. Nel 1950 Formentano chiede finalmente il riconoscimento giuridico dell'Avis che viene decretato con Legge nel 1951. Nella sua storia di volontario Formentano non fu solo Presidente della sezione milanese e nazionale dell'Avis, ma anche dal 1958 della Fondazione Internazionale delle Organizzazioni dei Donatori di Sangue, di cui fu cofondatore, e dal 1966 Direttore del Laboratorio centrale di analisi dell'Inam. Per la sua attività svolta nel campo sanitario e in particolare per il grande contributo dato all'organizzazione del servizio trasfusionale in Italia, il Ministero della Sanità nel 1965 gli conferisce la medaglia d'oro di benemerenza della Sanità Pubblica. Nel 1967 Vittorio Formentano lascia la presidenza nazionale dell'Avis. Vittorio Formentano muore il 1° settembre 1977 a Cunardo.