Antibiotika er blevet brugt i årtusinder til behandling af infektioner, selvom folk indtil det sidste århundrede ikke vidste, at infektionerne var forårsaget af bakterier. Forskellige skimmelsvampe og planteekstrakter blev brugt til at behandle infektioner af nogle af de tidligste civilisationer – de gamle egyptere påførte for eksempel mugnet brød på inficerede sår. Indtil det 20. århundrede var infektioner, som vi nu betragter som lette at behandle – såsom lungebetændelse og diarré – forårsaget af bakterier, den største årsag til menneskelig død i den udviklede verden.
Det var ikke Før i slutningen af det 19. århundrede begyndte forskere at observere antibakterielle kemikalier i aktion. Paul Ehrlich, en tysk læge, bemærkede, at visse kemiske farvestoffer farvede nogle bakterieceller, men ikke andre. Han konkluderede, at det ifølge dette princip skal være muligt at skabe stoffer, der kan dræbe bestemte bakterier selektivt uden at skade andre celler. I 1909 opdagede han, at et kemikalie kaldet arsphenamin var en effektiv behandling for syfilis. Dette blev det første moderne antibiotikum, skønt Ehrlich selv omtalte sin opdagelse som “kemoterapi” – brugen af et kemikalie til behandling af en sygdom. Ordet “antibiotika” blev først brugt over 30 år senere af den ukrainsk-amerikanske opfinder og mikrobiolog Selman Waksman, som i sin levetid opdagede over 20 antibiotika.
Alexander Fleming var, synes det, en smule uordentligt i hans arbejde og ved et uheld opdagede penicillin. Da han kom tilbage fra en ferie i Suffolk i 1928, bemærkede han, at en svamp, Penicillium notatum, havde forurenet en kulturplade med Staphylococcus-bakterier, som han ved et uheld havde efterladt. Svampen havde skabt bakteriefrie zoner, uanset hvor den voksede på pladen. Fleming isolerede og voksede formen i ren kultur. Han fandt ud af, at P. notatum viste sig at være ekstremt effektiv selv ved meget lave koncentrationer, hvilket forhindrede Staphylococcus-vækst, selv når den blev fortyndet 800 gange, og var mindre giftig end de desinfektionsmidler, der blev anvendt på det tidspunkt.
Efter tidlige forsøg med behandling af menneskelige sår , samarbejde med britiske farmaceutiske virksomheder sikrede, at masseproduktion af penicillin (det antibiotiske kemikalie produceret af P. notatum) var mulig. Efter en brand i Boston, Massachusetts, USA, hvor næsten 500 mennesker døde, modtog mange overlevende hudtransplantater, der kan være inficeret af Staphylococcus. Behandling med penicillin var enormt vellykket, og den amerikanske regering begyndte at støtte masseproduktionen af lægemidlet. Ved D-Day i 1944 blev penicillin i vid udstrækning brugt til at behandle tropper mod infektioner både i marken og på hospitaler i hele Europa. Ved slutningen af 2. verdenskrig fik penicillin tilnavnet “det vidunderlige stof” og havde reddet mange liv.
Forskere i Oxford var medvirkende til at udvikle masseproduktionsprocessen, og Howard Florey og Ernst Chain delte 1945 Nobelprisen i medicin med Alexander Fleming for deres rolle i skabelsen af det første masseproducerede antibiotikum.