1928年夏，英伦三岛的天气特别闷热——伦敦大学圣玛丽医学院赖特研究中心也破例放了暑假。细菌学教授亚历山大·弗莱明（1881～1955）连实验台上杂乱无章的器皿都没有收拾好，就准备到海滨去度假了——这是他多年科研生涯中的第一次。9月初，天气渐凉，度假的人们陆续回来了。弗莱明跨进他离开多日的实验室。“糟了，长霉菌了！”弗莱明小心翼翼地取出一个个培养细菌的器皿，取到第五个时，突然惊奇地叫了起来。
此前，弗莱明曾从病人的脓中提取了葡萄球菌，放在盛有果子冻的玻璃器皿中培养，繁殖起来的金黄色葡萄球菌——他称为“金妖精”，密密麻麻地出现在果子冻上。这“金妖精”使人生疖、长痈、患骨髓炎，引起食物中毒，很难对付。他培养它，就是为了找到能杀死它的方法。现在，他看到玻璃器皿里有一个地方沾上绿色的霉，开始向器皿四周蔓延，所以惊叫起来。
培养液受到污染而发霉，就不能再用来做实验了。通常的做法，就是把它一倒了之。但弗莱明却没有这样做，他要看是哪种霉菌在捣乱。于是拿起培养皿来仔细观察，想了解为什么发霉的培养液就不能再用。对着亮光，他发现了一个奇特的现象：在青绿色的霉花周围出现一圈空白——原来生长旺盛的“金妖精”不见了！
弗莱明立即意识到，可能出现了某种了不起的东西。他兴奋地迅速从培养器皿中刮出一点霉菌，小心翼翼地放在显微镜下观察。透过厚厚的镜片，他终于发现这种能杀死“金妖精”的青绿色霉菌是青霉菌。随后，他把青霉菌分离出来。他还发现，“金妖精”每次要和青霉菌“短兵相接”之前，都会“望而却步”——在青霉菌前2.5厘米处“安营扎寨”。
弗莱明继续在培养液中繁殖了许多青霉菌，然后把过滤过的培养液滴到“金妖精”中去。奇迹出现了——几小时之内“金妖精”们全部死亡。他又把培养液稀释1/2，1/4……直到1/800，分别滴到“金妖精”中。结果，他发现“金妖精”们全部“死光光”。他还发现，青绿色霉花还能杀灭白喉菌、炭疽菌、链球菌和肺炎球菌等——青霉菌具有高强而广泛的杀菌作用被类似的实验证实了。
1928年9月15日，弗莱明在圣玛丽医学院公布了他的发现。他还于1929年2月13日向伦敦医学俱乐部提交了有关论文《青霉素——它的实际应用》，被刊登在《新英格兰医学杂志》上。接着，弗莱明制取了少量青霉素结晶，先后到两家学院，请医生临床试用于人体，但遭到拒绝，青霉素被打入冷宫。青霉素被打入冷宫还有另一个重要原因：提取太困难了。
在这种既不能销也不能产的情况下，青霉素从此销声匿迹，弗莱明也只好在1931年暂时放弃了继续研究，但是一直在让那个培养皿上的青霉素传宗接代。直到两位科学家——出生在德国的英国生化学家钱恩和出生在澳大利亚的英国病理学家弗洛里，于1938年偶然读到弗莱明发表在《新英格兰医学杂志》上的论文，并在1941年成功分离出青霉素之后，青霉素才于1944年在美国投入量产……
与原子弹、雷达并称“第二次世界大战期间的三大发明”的青霉素，最终成为具有惊人疗效的药物，不但在第二次世界大战期间成功地挽救了成千上万病人的生命，而且使人的平均寿命延长了15年。于是，弗莱明和钱恩、弗洛里共享1945年诺贝尔生理学或医学奖。
首先，青霉素让人类第一次摆脱了对病菌“无特效药可治”的困境。空气中弥漫着病菌、病毒、尘埃等混在一起的“戾气”。“戾气”一词，是中国明末清初的传染病学家吴有性在《瘟疫论》中提出来的。直到英国外科医生李斯特和法国科学家巴斯德在19世纪中叶的研究，才知道“戾气”之所以致病的原因，是其中的病菌、病毒在作怪。
其次，青霉素是一切抗菌素的发轫和基础。
由于青霉素的发现和量产并有效地用于临床，种类繁多的抗菌素奔涌而出，形成规模庞大的“抗菌素家族”：链霉素（1943）、金霉素（1947）、氯霉素（1948）、土霉素（1950）、红霉素（1952）、卡那霉素（1958）……迄今，世界上已发现1万多种不同的抗菌素，其中人工合成的超过4000种，并且每年都要开发出新品。
这正如美国天体物理学家、科学作家迈克尔·哈特在他的名著《历史上最有影响的100人》中所说：“青霉素的发现对寻找其他抗菌素是一个巨大的促进。”
第三，青霉素是高效、低毒（仅有极少数人在使用时过敏）、抗菌能力强的抗菌素中的“全能冠军”，对包括革兰氏阳性菌、葡萄球菌、β-溶血性链球菌、淋球菌等多种细菌都有不同程度的抗菌作用。于是，哈特写道：“（青霉素）这项研究导致发明出了许多其他‘神奇的药物’，但青霉素却是用途最广的抗菌素。”不过，这里要明确指出：青霉素对病毒完全无效，也不能替代其他成为“后起之秀”的抗菌素。
第四，青霉素在所有的抗菌素中，抵抗病菌的抗药性能力最强，已经使用了70多年，至今还在广泛使用。总之，青霉素对药物学、医学的影响无与伦比。哈特在《历史上最有影响的100人》中把亚历山大·弗莱明对医学的影响，排在所有对医学做出贡献的人之首（列总排位的第45位），也就理所当然了。
英国《焦点》杂志则在1998年刊登的头一年评出的《人类历史上最伟大的100项发明》一文中，把包括青霉素在内的抗菌素，列在第7位的高位上。