有科学史学家经过研究，指出弗莱明发现青霉素是由一系列偶然事件导致的。

首先，在弗莱明的实验室下面楼层的同事正在用霉菌尝试研发治疗过敏的疫苗。而刚好一种霉菌污染了Fleming的实验室的一个葡萄球菌琼脂培养皿。

其次，该霉菌是一种罕见的可产生大量青霉素的菌种。

再次，Fleming把培养皿放在他的工作台上而不是放在一个保温器当中，以确保细菌的生长。

第四，当Fleming在七月底去度假，当时温度条件有利于霉菌生长。在这一个月，霉菌产生了足够的青霉素来杀死接触到的细菌。

第五，在他度假过程中，气候条件发生变化，温度又允许葡萄球菌成长起来，于是出现了围绕霉菌生长而形成的葡萄球菌斑，但接近霉菌的细菌都被杀死了。

于是，当弗莱明在9月3日回到实验室时，立即发现了这些菌斑，进一步的研究导致青霉素的发现。（Drug Discovery A History，Walter Sneader，289P）

需要指出的是，除了以上的偶然条件，还有一个必然条件：弗莱明曾研究并命名过溶菌酶。

1909年，Laschtschenko首次描述了鸡蛋清有一定的抗菌作用，其它科学家还发现在人的唾液里也有抗菌物。但直到1922年，才由英国细菌学家Alexander Fleming对溶菌酶进行了系统研究，并正式命名为lysozyme。

Fleming有着坎坷的少年时代，他于20岁时才在做医生的兄长鼓励下学习医学。后来，虽然他取得了外科医师及独立开办诊所的资格，但在他参加的来福枪会朋友的说服下，转而从事细菌、免疫学工作，并在短时间内赢得了声誉。除了免疫接种、梅毒治疗方面的成绩，Fleming还在一战中积极参加前线的求助工作，改正了以往伤口感染的处理方法。

1922年，Fleming用一个重感冒病人的鼻黏液处理一个细菌培养基，结果发现溶菌酶的抗细菌作用。虽然他后来从鸡蛋清中大量提出溶菌酶，但只对一部分致病性不强的细菌有效果，所以缺乏临床应用价值（Fleming A （1922）. "On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions". Proceedings of the Royal Society B. 93 （653）： 306–317.）。

所以，在弗莱明看到真菌周围形成的菌斑时，立即注意到了这是因为真菌分泌出了杀菌物质而引起的，并且这种杀菌物质效果远比溶菌酶要强，所以他必然要去研究这一未知的杀菌物质——青霉素。