Ensimmäisen antibiootin löytäminen johtui englantilaisesta bakteriologista Alexander Flemingistä vuonna 1928. Kuitenkin ilman liian paljon isänmaallisuutta ansaitsemme, että tietyssä mielessä Flemingia edelsi italialaiset tutkijat Bartolomeo Gosio ja Vincenzo Tiberio.
Vuonna 1892 Tiberius havaitsi, että vesi kaivostaan oli yleensä juomakelpoista, mutta kaivon puhdistuksen jälkeen, kun vihreä muotti poistettiin laajasti seinillä, vesi aiheutti epämiellyttävää enterokoliittia. Sen jälkeen, kun muotit muodostettiin uudelleen, vesi palasi juomavaiheeseen.
Vuonna 1895 Tiberius julkaisi tutkimuksensa in vitro ja in vivo näistä muoteista saatujen vesiuutteiden bakteereja aiheuttavasta tehosta, ja totesi, että kyseisillä uutteilla oli ennaltaehkäisevä ja terapeuttinen vaikutus.
Vuonna 1896 italialainen hygieniajohtaja Bartolomeo Gosio (1863-1944) huomasi, että Penicillium- suvun muotin tuottama aine inhiboi bakteerien kasvua ja sitä voidaan siksi käyttää hoidossa. Gosio oli ensimmäinen, joka eristää antibioottisen aineen kiteisessä tilassa penisylliumista. Tätä ainetta, jota nyt kutsutaan mykofenolihapoksi, ei käytetä hoidossa sen toksisuuden vuoksi.
Muutama vuosi myöhemmin, vuonna 1928, englantilainen bakteriologi Alexander Fleming (1881-1955) havaitsi yksittäisen ilmiön kasvualueella, jossa oli kylvetty stafylokokkeja. Levyn sisällä oli itse asiassa yhteinen Penicillium rubrum -muotin itiö (myöhemmin luokiteltu nimellä P. notatum ) vahingossa pudonnut, joka oli luonut itsensä ympärille halogeenin, jossa stafylokokkien inhibitio ja liukeneminen oli tapahtunut. Fleming havaitsi, että kyseinen muotti tuotti luonnollisen antibiootin, joka kykenee estämään tai estämään stafylokokin ( Staphylococcus aureus ) kehittymistä ja antoi sille penisilliinin nimen.
Flemingin löytöstä Ernst Chainin ja Howard Walter Floreyn tekemien tutkimusten ansiosta kesti yli kymmenen vuotta keskittyä ja puhdistaa vaikuttavaa ainetta. Kaikki kolme tutkijaa saivat Nobelin lääketieteen palkinnon vuonna 1945.
Amerikkalainen lääketeollisuus sai penisilliinin laajalti käytettäväksi vuonna 1943 ja sitä käytettiin laajalti toisen maailmansodan viimeisinä vuosina. Siitä lähtien tiede on tehnyt lukuisia antibiootteja valolle: vuonna 1944 kehitettiin streptomysiini, joka oli erityisen tehokas tuberkuloosia vastaan; vuonna 1947 se oli kloramfenikolin vuoro, joka oli tehokkaasti lavantauti; vuonna 1948 käynnistettiin aureomysiini, joka on tehokas keuhkokuumeita ja muita infektioita vastaan; vuonna 1949 neomysiini ja 1950 tetramysiini, toinen laaja-alainen antibiootti.
