Fleming desiderava diventare un chirurgo: tuttavia, quando il dipartimento di patologia gli offrì un impiego, Fleming accettò e da quel momento non lasciò mai il reparto, diventando il braccio destro di Almroth Wright. Quando Wright morì nel 1947, Fleming gli succedette come direttore del dipartimento, ribattezzato Wright-Fleming Institute. Egli si dimise dalla carica di direttore nel 1955 e fu sostituito da Robert Cruickshank, il quale aveva inventato un test per identificare i portatori di stafilococco aureo.