Az antibiotikumokat évezredek óta használják fertőzések kezelésére, bár az elmúlt évszázadig az emberek nem tudták, hogy a fertőzések baktériumok okozzák. Különböző penészeket és növényi kivonatokat használtak a legkorábbi civilizációk fertőzésének kezelésére – az ókori egyiptomiak például penészes kenyeret alkalmaztak a fertőzött sebekre. Mindazonáltal a 20. századig a fejlett világban az emberi halálozás első számú okai voltak a baktériumok által okozott olyan fertőzések, mint például a tüdőgyulladás és a hasmenés, amelyeket ma már egyszerűen kezelünk.
Nem A 19. század végéig a tudósok elkezdték megfigyelni az antibakteriális vegyszereket. Paul Ehrlich, német orvos megjegyezte, hogy bizonyos kémiai festékek egyes baktériumsejteket színeztek, másokat azonban nem. Arra a következtetésre jutott, hogy ennek az elvnek megfelelően lehetővé kell tenni olyan anyagok létrehozását, amelyek bizonyos baktériumokat szelektíven képesek elpusztítani anélkül, hogy károsítanák más sejteket. 1909-ben felfedezte, hogy az arszfenamin nevű vegyi anyag hatékony kezelés a szifilisz ellen. Ez lett az első modern antibiotikum, bár Ehrlich maga “kemoterápiának” nevezte felfedezését – egy vegyi anyag alkalmazását egy betegség kezelésére. Az “antibiotikumok” szót először 30 évvel később Selman Waksman ukrán-amerikai feltaláló és mikrobiológus használta, aki életében több mint 20 antibiotikumot fedezett fel.
Úgy tűnik, Alexander Fleming kissé rendetlenkedett. munkáját, és véletlenül felfedezte a penicillint. Az 1928-as suffolki nyaralásról visszatérve észrevette, hogy egy gomba, a Penicillium notatum megfertőzte a véletlenül fedetlen Staphylococcus baktériumok tenyészlemezét. A gomba baktériummentes zónákat hozott létre, bárhol is nőtt a tányéron. Fleming tiszta kultúrában izolálta és növesztette a penészt. Megállapította, hogy a P. notatum nagyon alacsony koncentrációban is rendkívül hatékonynak bizonyult, még 800-szor hígítva is megakadályozta a Staphylococcus növekedését, és kevésbé mérgező, mint az akkoriban alkalmazott fertőtlenítő szerek.
Az emberi sebek kezelésének korai kísérletei után. , a brit gyógyszercégekkel folytatott együttműködés biztosította a penicillin (a P. notatum által termelt antibiotikus vegyi anyag) tömeges előállítását. Az USA-ban, Massachusetts-ben, Bostonban történt tűzvész következtében, amelyben közel 500 ember halt meg, sok túlélő kapott bőrátültetést, amely Staphylococcus fertőzésre alkalmas. A penicillinnel végzett kezelés rendkívül sikeres volt, és az amerikai kormány elkezdte támogatni a gyógyszer tömegtermelését. D-Day-re 1944-ben a penicillint széles körben alkalmazták a csapatok fertőzések kezelésére mind a terepen, mind a kórházakban Európa-szerte. A második világháború végére a penicillint becenevként “csodaszer” -nek hívták, és sok életet mentett meg.
Az oxfordi tudósok fontos szerepet játszottak a tömeggyártási folyamat kialakításában, Howard Florey és Ernst Chain pedig megosztották az 1945-ös Az orvosi Nobel-díj Alexander Fleminggel az első tömegesen előállított antibiotikum létrehozásában játszott szerepükért.