Odkritje prvega antibiotika je bilo pripisano angleškemu bakteriologu Alexandru Flemingu leta 1928. Vendar, če ne grešimo preveč domoljubja, lahko rečemo, da so Flemingu v določenem smislu sledili italijanski učenjaki Bartolomeo Gosio in Vincenzo Tiberio.
Leta 1892 je Tiberius opazil, da je voda iz njegovega vodnjaka ponavadi pitna, vendar je voda po čiščenju vodnjaka z odstranitvijo zelene plesni, ki je bila široko porazdeljena po stenah, povzročila neprijeten enterokolitis. Po tem, ko so se plesni ponovno oblikovali, se je voda vrnila v pitno.
Leta 1895 je Tiberius objavil svoje raziskave in vitro in in vivo o baktericidni moči vodnih ekstraktov, pridobljenih iz teh plesni, in ugotovil, da so zadevni izvlečki imeli preventivno in terapevtsko delovanje.
Leta 1896 je italijanski higienik Bartolomeo Gosio (1863-1944) odkril, da snov, ki jo proizvaja kalup rodu Penicillium, zavira rast bakterij in se zato lahko uporablja v terapiji. Gosio je bil prvi, ki je iz penicilija izoliral antibiotično snov v kristalnem stanju. Ta snov, zdaj znana kot mikofenolna kislina, se zaradi njene toksičnosti ne uporablja v terapiji.
Nekaj let kasneje, leta 1928, je angleški bakteriolog Alexander Fleming (1881-1955) opazil edinstven pojav v gojišču, kjer so bili posejani stafilokoki. V notranjosti plošče je bila spora iz običajne plesni Penicillium rubrum (kasneje razvrščena kot P. notatum ) po nesreči padla, kar je okoli sebe ustvarilo halo, v katerem je prišlo do inhibicije in raztapljanja stafilokokov. Fleming je zaznal, da je plesni, ki je bila vpletena, ustvarila naravni antibiotik, ki lahko ovira ali prepreči razvoj stafilokokov ( Staphylococcus aureus ) in mu da ime penicilin .
Od Flemingovega odkritja je trajalo več kot deset let - zaradi študij Ernst Chaina in Howarda Walterja Floreya - za koncentriranje in čiščenje aktivne sestavine. Vsi trije štipendisti so leta 1945 prejeli Nobelovo nagrado za medicino.
Penicilin je bila na voljo za široko uporabo leta 1943 s strani ameriške farmacevtske industrije in je bila široko uporabljena v zadnjih letih druge svetovne vojne. Od tega trenutka je znanost na voljo številnim antibiotikom: leta 1944 se je razvil streptomicin, še posebej učinkovit proti tuberkulozi; leta 1947 je bil na vrsti kloramfenikol, učinkovit proti tifusu; leta 1948 je bil uveden aureomicin, učinkovit proti pljučnici in drugim okužbam; leta 1949 neomicin in leta 1950 tetramicin, drugi antibiotik širokega spektra.
