Σαν σήμερα, στις 15 Σεπτεμβρίου του 1928 ο Φλέμινγκ παρατήρησε πριν καταστρέψει έναν δοκιμαστικό σωλήνα με την καλλιέργεια κάποιων βακτηριδίων πως είχε αναπτυχθεί ένα είδος πράσινης μούχλας, που φάνηκε να είναι σε θέση να σκοτώσει τους επιβλαβείς μικροοργανισμούς.
Ο Φλέμινγκ απομόνωσε ένα δείγμα από τη μούχλα, το ταυτοποίησε ως μύκητα του γένους πενικίλλιο και για τον λόγο αυτό ονόμασε τη νέα ουσία πενικιλίνη δημιουργώντας ένα από τα ισχυρότερα σύγχρονα θεραπευτικά μέσα και την έναρξη μιας νέας εποχής στην Ιατρική, της εποχής των αντιβιοτικών.
Το έργο του ολοκλήρωσαν άλλοι επιστήμονες στα τέλη της δεκαετίας του ’30, οπότε αμερικανικές και βρετανικές φαρμακοβιομηχανίες άρχισαν τη μαζική παραγωγή πενικιλίνης. Διάφορα είδη πενικιλίνης σχηματίζονται πλέον ως αποτέλεσμα ζωικής δραστηριότητας διαφόρων ειδών μυκήτων μούχλας (Penicillium notatum, Penicillium dirysogenum).
Το σκεύασμα που χρησιμοποιείται στην ιατρική είναι μείγμα διαφόρων ειδών πενικιλίνης με τη μορφή αλάτων νατρίου και ασβεστίου. Το νέο φάρμακο χρησιμοποιήθηκε ευρέως στον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο, για την αντιμετώπιση πολλών μολύνσεων σώζοντας πολλές ζωές.
Όταν ο Φλέμινγκ βραβεύτηκε το 1945 με το Νόμπελ Ιατρικής δήλωσε ταπεινά: «Η φύση δημιούργησε την πενικιλίνη. Εγώ απλώς τη βρήκα». Η ανακάλυψή του έφερε τα πάνω κάτω στη σύγχρονη ιατρική, αφού άνοιξε το δρόμο για τη δημιουργία πολλών αντιβιοτικών και την αντιμετώπιση δεκάδων ασθενειών.
