A Oxford c'era un gruppo di ricercatori della Sir William Dunn School, di cui i maggiori erano Howard Florey, australiano, ed Ernst Boris Chain, ebreo tedesco, cittadino britannico dal 1939. Senza i loro studi, probabilmente la penicillina di Fleming non si sarebbe mai imposta. I loro studi iniziali erano sul lisozima, ma nel 1936 si imbatterono negli studi di Fleming sulla prodigiosa sostanza. Il loro gruppo di ricerca riuscì a isolare della penicillina parzialmente purificata, mille volte più attiva di quella grezza e 10 volte più potente del sulfamidico. Sperimentarono la sostanza su degli animali e nel 1940 pubblicarono i loro risultati sul The Lancet. Alexander ne fu piacevolmente sorpreso e nello stesso anno andò ad Oxford per conoscere il gruppo. Dopo gli esperimenti sugli animali, passarono all'uomo: nel febbraio 1941 un poliziotto di Oxford stava morendo di setticemia. La penicillina quasi lo salvò, ma le esigue riserve della sostanza impedirono un completo trattamento, e in marzo il paziente morì. La straordinaria potenza dell'antibiotico spinse Chain e Florey a cercare i mezzi per produrla in quantità. Non potendo contare sulle industrie chimiche europee, occupate per il conflitto mondiale, Florey andò negli Stati Uniti, contattando il governo. Lì, dopo lunghe ricerche portate avanti da ricercatori delle università, di alcune case farmaceutiche e con il sostegno dell'esercito statunitense, fu messo a punto un metodo di produzione su larga scala, basato sull'utilizzo del corn steep liquor (CSL o acqua di macerazione), sottoprodotto della fabbricazione dell'amido, e su un ceppo di "Penicillium" estremamente produttivo.