Attacchi e obiezioni contro le sue teorie vennero una dopo l'altra con irruenza. Iniziò una battaglia epica per Mečnikov che sarebbe durata moltissimi anni, fino a quando la teoria fagocita ne uscì vittoriosa. Ad ogni attacco, ad ogni obiezione, rispondeva con nuovi esperimenti, nuove osservazioni che annichilivano le obiezioni; la sua teoria stava assumendo una portata sempre più ampia, diventando più solida e più convincente. Ma solo i suoi intimi seppero quanto gli costò la battaglia dal punto di vista psicologico, quante notti insonni, dovute alla continua tensione cerebrale e allo sforzo di concepire qualche nuovo esperimento. Ebbe frequenti attacchi cardiaci e la vista gli si affievolì ancora di più, ma la vittoria conseguita fu la sua consolazione. Nel 1908 Mečnikov riceverà il Premio Nobel per la Medicina, insieme a Paul Ehrlich, proprio grazie a questi studi sull'immunità.