Nel 1935 Gerhard Domagk pubblica un articolo sul Protosil (il primo sulfamide) e nel 1939 René Dubos pubblicò un lavoro sulla tirotricina. Nel settembre 1939, tre giorni prima dello scoppio della guerra, Florey chiese al suo vecchio collega ed amico Edward Mellanby, allora segretario del Medical Research Council, dei fondi per testare l'efficacia della penicillina. Gli furono dati £25, con la possibilità di arrivare fino a £100, inoltre ci fu una donazione extra di 5000 $ da parte della Rockefeller Foundation. Chain, con il suo fiuto infallibile, e con l'aiuto di Norman Heatley (specialista di microtecniche) riuscì a purificare la penicillina, cosa molto difficile in quanto si rivelava molto instabile, e iniziò a condurre i suoi esperimenti sui topi. Un articolo che descriveva questi esperimenti comparve su "Lancet" nell'agosto del 1940. Da quel momento il dipartimento fu trasformato in una fabbrica per la produzione della penicillina. Nei primi mesi del 1941 fu eseguito il primo esperimento su un volontario: fin dagli inizi ci si accorse delle grandi potenzialità di questa nuova cura.