Antes de la década de 1940, los humanos aún no dominaban un fármaco que pudiera tratar eficazmente las infecciones bacterianas con pocos efectos secundarios. En ese momento, si alguien contraía tuberculosis, significaba que iba a morir pronto. Para cambiar esta situación, los investigadores llevaron a cabo exploraciones a largo plazo, pero el gran avance en esta área se debió a un descubrimiento inesperado. Alexander Fleming tuvo la suerte de descubrir la penicilina. Mientras estaba de vacaciones en 1928, Xia Fleming olvidó que las bacterias estaban creciendo en una placa de Petri en su laboratorio. Tres semanas después, cuando regresó al laboratorio, notó una colonia de moho turquesa creciendo en una placa de Petri de Staphylococcus aureus que había sido expuesta accidentalmente al aire. Mientras miraba la placa de Petri con un microscopio, Fleming notó que las colonias de estafilococos que rodeaban el moho se habían disuelto. Esto significa que algunas de las secreciones del moho pueden inhibir los estafilococos. La identificación posterior demostró que el moho era Penicillium punctata, por lo que Fleming llamó penicilina a su sustancia antibacteriana. Desafortunadamente, Fleming no pudo encontrar una manera de extraer penicilina de alta pureza, por lo que cultivó cepas de Penicillium de generación en generación y se las proporcionó a Howard Walter Flo, un patólogo británico que se estaba preparando para estudiar sistemáticamente la penicilina en 1939. Ri y el bioquímico Ernst Boris Cadena.
Después de un período de intensos experimentos, Flory y Ernst Boris Chain finalmente extrajeron cristales de penicilina mediante liofilización. Más tarde, Flory descubrió un moho que podía extraer grandes cantidades de penicilina de un melón y preparó una solución de cultivo correspondiente con harina de maíz. Flory y Ernst Boris Chain volvieron a experimentar con la penicilina en 1940. Inyectaron a ocho ratones una dosis letal de estreptococo y luego sólo a cuatro de ellos les dieron penicilina. Al cabo de unas pocas horas, sólo cuatro de los ratones tratados con penicilina seguían vivos y sanos. "¡Es como un milagro!", dijo Flory. Desde entonces, una serie de ensayos clínicos han confirmado la eficacia de la penicilina contra estreptococos, difteria y otras infecciones bacterianas. La penicilina puede matar bacterias sin dañar las células humanas, porque la penicilamina contenida en la penicilina puede dificultar la síntesis de las paredes celulares bacterianas, provocando la disolución y muerte de las bacterias, mientras que las células humanas y animales no tienen paredes celulares. Sin embargo, la penicilina puede provocar reacciones alérgicas en las personas, por lo que se debe realizar una prueba cutánea antes de su aplicación. Impulsadas por los resultados de esta investigación, las compañías farmacéuticas estadounidenses comenzaron la producción en masa de penicilina en 1942. En 1943, las empresas farmacéuticas habían descubierto una forma de producir penicilina a gran escala. En ese momento, Gran Bretaña y Estados Unidos estaban en guerra con la Alemania nazi. Este nuevo fármaco es muy eficaz para controlar las infecciones de heridas. En 1944, había suficiente suministro del fármaco para tratar a todos los soldados aliados que lucharon durante la Segunda Guerra Mundial.
En 65438-0945, Fleming, Flory y Chain ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por "el descubrimiento de la penicilina y sus efectos clínicos".