Mentre lavoravo con stafilococchi di diversi ceppi, alcune piastre di coltura furono collocate da una parte sul banco del laboratorio e di tanto in tanto venivano esaminate. Nel corso di tali esami queste piastre si trovavano necessariamente esposte all'aria e vennero contaminate da vari microrganismi. Si è rilevato che, intorno a una grande colonia di muffa contaminatrice, le colonie di stafilococchi diventavano trasparenti ed erano evidentemente soggette a lisi (dissoluzione).
Fleming, A., British Journal of Experimental Pathology, 1929.Un bel sorso di Whisky caldo prima di andare a dormire. Non è molto scientifico, ma aiuta. Alexander Fleming, (1881 - 1955).
Se non fosse stato per la mia precedente esperienza, avrei subito buttato via la piastra perché contaminata, come molti batteriologi devono aver fatto prima di me. E' molto probabile che altri ricercatori abbiano visto in una coltura gli stessi cambiamenti che ho osservato io, ma, in assenza di un interesse particolare per le sostanze antibatteriche naturali, le colture andate a male siano state immediatamente gettate. Invece di eliminare la coltura contaminata, io feci alcuni esperimenti.
E' il lavoratore solitario a fare il primo passo in un dato campo; i particolari possono essere messi a punto da una equipe, ma l'idea iniziale è dovuta all'intraprendenza, al pensiero, all'intuizione dell'individuo. Sir Alexander Fleming, Discorso del 1951.
Il merito di Fleming (fisiologo scozzese, premio Nobel nel 1945) fu di riconoscere ed interpretare adeguatamente osservazioni frutto di circostanze fortuite, aprendo in questo modo le porte allo sviluppo della moderna terapia antibiotica, permettendo di iniziare ad affrontare malattie che per lungo tempo erano risultate molto gravi ed in alcuni casi mortali: la tubercolosi, le broncopolmoniti e le infezioni suppurative postoperatorie. Fleming identificò in un secondo momento la muffa come appartenente al genere Penicillium. Se nei punti in cui la muffa era accidentalmente caduta sul terreno di coltura i batteri scomparivano, significava che questa conteneva qualche sostanza in grado di distruggerli. Quando riuscì ad isolare ed estrarre, anche se non totalmente, questo nuovo composto, lo chiamò penicillina: ne descrisse la stabilità a pH neutro ed acido, l'attività selettiva sui Gram positivi e su alcuni Gram negativi ed iniziò a studiarne la tossicità in animali da esperimento.
Egli fu sempre conscio del ruolo avuto dalla casualità nella sua scoperta e riconobbe alla sorte parte del merito, sostenendo che: "ci sono migliaia di muffe differenti e ci sono migliaia di batteri differenti, e che la sorte abbia messo la muffa giusta nel punto giusto è stato come vincere alla Irish Sweep (ovvero la grande lotteria irlandese abbinata alle corse dei cavalli)". 
Serendipità, neologismo poco usato nella lingua italiana, è assai più diffuso nel mondo anglosassone che proviene da serendipity, parola coniata nel 1754 dal letterato Horace Walpole il quale, rimanendo colpito dal racconto dei "Tre principi di Serendippo" di Cristoforo Armeno, ne estrasse un personalissimo principio. Serendipità significa scoprire una cosa non cercata e imprevista mentre se ne sta cercando un'altra. Non si tratta solo di fortuna perché per cogliere l'indizio che porterà alla scoperta occorre essere aperti alla ricerca e attenti a riconoscere il valore di esperienze che non corrispondono alle originarie aspettative.
Nel caso di Fleming la preparazione e la conoscenza giocarono un ruolo fondamentale per l'avanzamento delle ricerche, ponendo in giusta luce l'evento e la sua interpretazione. E' opinione diffusa che la creatività consista nel riuscire a scorgere una relazione fino a quel momento insospettata tra due ambiti di ricerca o due situazioni problematiche apparentemente differenti. E questo fu esattamente quello che riuscì a Fleming quando comprese il significato della piastra di penicillina. Invece di considerare la piastra contaminata come un fallimento della sua attuale ricerca sul cambiamento di colore degli stafilococchi, egli comprese che forse la piastra poteva essergli d'aiuto per la soluzione della situazione problematica dell'antisepsi sorta nel corso delle sue precedenti ricerche. E' probabile infatti che Fleming abbia congetturato che la muffa potesse produrre proprio quell'antisettico perfetto in grado di distruggere i batteri patogeni senza danneggiare le difese immunitarie umane (fagociti, leucociti). L'ipotesi che Fleming abbia fatto questa congettura è avvalorata dalla sua condotta successiva. Egli coltivò la muffa sulla superficie di un brodo di carne, per poi filtrarla al fine di produrre quello che chiamò succo di muffa. Provò poi gli effetti di questo succo su alcuni batteri patogeni e i risultati furono incoraggianti: gli streptococchi, gli stafilococchi, i pneumococchi, i gonococchi, i meningicocchi virulenti e i bacilli della difterite furono tutti energicamente inibiti. Il succo di muffa si era di fatto rivelato un germicida più efficace dell'acido fenico, senza comportare alcun effetto nocivo per i fagociti. Tutto lasciava supporre che si trattasse proprio dello antisettico perfetto. (Cfr. Gillies, Giorello, La filosofia della scienza nel XX secolo, Laterza 1995).
