弗莱明的成长之路，远非一帆风顺。在他7岁时，父亲去世。由大哥和母亲将他和几个兄弟养大，他在山野长大，这锻炼了他的观察能力，算是为日后的细菌培养积累了初步的基础。13岁左右，弗莱明去伦敦投奔他同父异母的哥哥汤姆。汤姆其时已从格拉斯哥大学毕业，去伦敦发展事业并成为了一个眼科学家。他先是在一所类似技校的学校学习，16岁毕业后就去了一家专营美国贸易的船务公司上班。

1901年，弗莱明20岁时，他的一个终身未婚的舅舅去世，留下了一笔较为可观的遗产，弗莱明分到了250英镑。汤姆敦促他善加利用这笔财富，建议他学习医学。7月，弗莱明通过16门功课的考试，获得进入圣玛丽医院附属医学院的资格。而他选择这所学校的原因，则是工作期间，他曾和来自这个学院的水球队比赛过。学习期间，弗莱明获得了学校提供的各种名目的奖学金。1906年7月，他通过了一系列测试，获得了独立开诊所的资格。但他的人生命运被约翰·弗里曼所改变，弗里曼是赖特手下的高年资助理，他两头游说，最终弗莱明并不十分情愿的成为接种部的低年资助理。说弗莱明并不情愿的主要理由是，1908年，弗莱明参加与他工作无关的更高等级的一系列测试，并获得一枚金牌。以及为了获得外科医生资格认证，他又找了一份外科住院医生的工作，没有在接种室做全职。1909年，他通过了测试，获得外科医生资格。但就此以后，他和外科就再也没有关系。

没有人知道弗莱明为何最终留在了赖特身边，或许这和赖特的宽容有关。在当时的情况下，学术权威通常不支持，自己的助手按照自己的兴趣独立进行科学研究。而就在1909年，弗莱明独自开始了尝试对痤疮进行免疫接种的研究，并成功改良了梅毒的繁琐检测程序。另外他也是那个时代少数掌握了静脉注射这一先进技术的医生，在伦敦，几乎只有他能为梅毒患者注射最新治疗药物——六零六，所有这一切都为他带了学术上的初步声誉。当然他也未脱离赖特的研究范围，在其指导下做了有关吞噬细胞、调理素、伤寒菌等一系列研究工作。

其后，一战爆发，赖特率他的研究小组奔赴法国前线，研究疫苗是否可以防止伤口感染。这给了弗莱明一个极其难得的系统学习致病细菌的好机会。在那里他还验证了自己的想法，既含氧高的组织中，伴随着氧气的耗尽，将有利于厌氧微生物的生长。另外他和赖特证实用杀菌剂消毒创伤的伤口，事实上并未起到好的作用，细菌没有真正被杀死，反倒把人体吞噬细胞杀死了，伤口更加容易发生恶性感染。他们建议使用浓盐水冲洗伤口，这项建议到了二战时期才被广泛采纳。但冲洗要尽早进行，如果伤口已经严重感染，浓盐水也没有什么效果。此外他还和其他同事一起做了一系列其它研究，比较重要的有两个。他做了历史上第一个院内交叉感染的科学研究，如今院内感染是个非常受重视的问题。另外他还推动了输血技术的改良，作了有关柠檬酸钠的抗凝作用和钙的凝血作用的研究，并利用新技术给100名伤员输血，全都获得成功。

1921年11月，弗莱明患上了重感冒。在他培养一种新的黄色球菌时，他索性取了一点鼻腔粘液，滴在固体培养基上。两周后，当弗莱明在清洗前最后一次检查培养皿时，发现一个有趣现象。培养基上遍布球菌的克隆群落，但粘液所在之处没有，而稍远的一些地方，似乎出现了一种新的克隆群落，外观呈半透明如玻璃般。弗莱明一度认为这种新克隆是来自他鼻腔粘液中的新球菌，还开玩笑的取名为A.F（他名字的缩写）球菌。而他的同事Allison，则认为更可能是空气中的细菌污染所致。很快他们就发现，这所谓的新克隆根本不是一种什么新的细菌，而是由于细菌溶化所致。

1921年11月21日，弗莱明的实验记录本上，写下了抗菌素这个标题，并素描了三个培养基的情况。第一个即为加入了他鼻腔粘液的培养基，第二个则是培养的一种白色球菌，第三个的标签上则写着“空气”。第一个培养基重复了上面的结果，而后两个培养基中都长满了细菌克隆。很明显，到这个时候，弗莱明已经开始做对比研究，并得出明确结论，鼻腔粘液中含有“抗菌素”。随后他们更发现，几乎所有体液和分泌物中都含有“抗菌素”，甚至指甲中，但通常汗水和尿液中没有。他们也发现，热和蛋白沉淀剂都可破坏其抗菌功能，于是他推断这种新发现的抗菌素一定是种酶。当他将结果向赖特汇报时，赖特建议将它称为溶菌酶，而最初的那种细菌如今被称为滕黄微球菌。

为了进一步研究溶菌酶，弗莱明曾到处讨要眼泪，以至于，一度同事们见了他都避让不及，而这件事还被画成卡通登在了报纸上。1922年1月，他们发现鸡蛋的蛋清中有活性很强的溶菌酶，这才解决了溶菌酶的来源问题。1922年稍晚些的时候，弗莱明发表了第一篇研究溶菌酶的论文。弗莱明和他的助手，对新发现的溶菌酶又做了持续7年的研究，但结果让人失望，这种酶的杀菌能力不强，且对多种病原菌都没有作用。

在写作中，一篇由Bigger等发表于1927年的最新金葡菌（医院内导致交叉感染的主要致病菌）变异的研究文献，引起了弗莱明的关注。文献称，金葡菌在琼脂糖平板培养基上，经历约52天长时期室温培养后，会得到多种变异菌落，甚至有白色菌落。出于对该文的疑虑或者其它原因，弗莱明决定重复该文的发现。1928年初，他让助手普利斯着手重复该项发现，但普利斯不愿继续做细菌学研究，而转做病理学研究。于是，弗莱明只有自己动手。

就这样从年初到七月，弗莱明一直在重复研究Bigger等的发现，同时也养成了一个习惯，既便那些，本不是为了观察变异菌落所做的正常培养基，也在清洗之前，先在室温下放置较长时间，做最后一次观察——试图以此发现新的变异菌落——再进行清洗，发现培养基边缘有一块因溶菌而显示的惨白色，因此发现青霉素，并于1929年6月发表《关于霉菌培养的杀菌作用》，最终使其获诺贝尔奖的论文。

在这十年中，弗莱明只发了两篇有关青霉素的研究论文。但他的实验记录却显示，在这十年中，弗莱明并未完全停止青霉素的研究。事实上，他做过青霉素粗提物的家兔以及小白鼠静脉注射研究。但在用天竺鼠做口服实验时，出现了极高的致死率，知道这是肠道正常菌丛被杀死所致。这可能打击了弗莱明的信心，毕竟这世界上很多早期发现的抗菌素，最后发现没有什么治疗用价值。另外，弗莱明还是世界上第一个发现，葡萄球菌接触了青霉素后，可快速产生抗性，这可能更打击了他的信心，但可惜这些发现他都没有发表。而青霉素极难提取，且活性不稳定，所有这些都是弗莱明自己所无法解决的。

应该说，弗莱明所发现的青霉素在当时未引起重视，除了他所在医院的门诊部有一群追随者，在尝试利用青霉素粗提物，治疗眼部感染和疖子这样的皮肤病。有史可查的是在1932年，非弗莱明所在医院的一个医生，也尝试过用青霉素的粗提物治疗眼疾，并取得很好的效果。虽然，弗洛里研究过溶菌酶但当这位医生，向后来牛津小组的领导人弗洛里汇报时，当时的弗洛里对青霉素毫无兴趣。直到1939年，钱恩到来，系统查阅文献后，极力推荐青霉素后，弗洛里才转变态度。牛津小组最初的菌种来源，就是1929年，弗莱明交给弗洛里的前任主任Drever的菌种。

1940年，弗莱明因是青霉素的发现者，开始名动一时，但他始终在各种重要场合的演讲中，将青霉素的诞生完全归功于牛津小组所作的研究。

1921年，患重感冒的弗莱明坚持工作，在一培养基中发现溶菌现象，细究之下原来是鼻涕所致，由此发现了溶菌酶。

1928年7月下旬，弗莱明将众多培养基未经清洗就摞在一起，放在试验台阳光照不到的位置，就去休假了。9月1日，在工作22年后，他因溶菌酶的发现等多项成就，获得教授职位。9月3日，度假归来的弗莱明，刚进实验室，其前任助手普利斯来串门，寒暄中问弗莱明这段时间在做什么，于是弗莱明顺手拿起顶层第一个培养基，准备给他解释时，发现培养基边缘有一块因溶菌而显示的惨白色，因此发现青霉素，并于次年6月发表，最终使其获诺贝尔奖的论文。

弗莱明要遇到青霉菌所致的溶菌现象，究竟需要多少偶然因素之间的相互配合才能出现。有人曾为此专门著文阐述。首先，青霉菌适合在较低温度下生长，葡萄球菌则在37度下生长最好。其次，在长满了细菌的培养基上，青霉菌无法生长。最后，青霉菌大约在5天后成熟并产生孢子，这时青霉素才会出现，而青霉素也只对快速生长中的葡萄球菌有溶菌作用。

因此，弗莱明的发现，至少需有下述四方面的条件作保障。

1、来源不明的青霉菌孢子落入葡萄球菌培养基中。

2、弗莱明未将培养基放在37摄氏度的温箱中，也未清洗，而是放置在室温下。

3、天气的配合。当年的气温记录显示，恰好在7月28日至8月10日，伦敦有一段十分难得的凉爽天气，极其适合青霉菌先行生长成熟，并产生了青霉素。而8月10日以后，气温则明显升高有利于葡萄球菌快速生长，以至于发生了溶菌现象。

4、或许还要加上，在弗莱明刚进实验室，尚未着手清洗培养皿时，其前任助手恰好到来叙旧。

弗莱明是一个脚踏实地的人。他不尚空谈，只知默默无言地工作。起初人们并不重视他。他在伦敦圣玛丽医院实验室工作时，那里许多人当面叫他小弗莱，背后则嘲笑他，给他起了一个外号叫“苏格兰老古董”。有一天，实验室主任赖特爵士主持例行的业务讨论会。一些实验工作人员口若悬河，哗众取宠，唯独小弗莱一直沉默不语。赖特爵士转过头来问道：“小弗莱，你有什么看法？”“做。”小弗莱只说了一个字。他的意思是说，与其这样不着边际地夸夸其谈，不如立即恢复实验。到了下午五点钟，赖特爵士又问他：“小弗莱，你现在有什么意见要发表吗？”“茶。”原来，喝茶的时间到了。这一天，小弗莱在实验室里就只说了这两个字。

有人指出，弗莱明虽然发现了青霉素，却只发表了两篇论文，而有关青霉素在医学上可能存在的价值，只在其第二篇论文中明确提到过一次，“青霉素或者性质与之类似的化学物质有可能用于脓毒性创伤的治疗”，这就是他对青霉素功用所作出的唯一预言。

有人甚至在纪念弗莱明贡献的一次演讲中指出，弗莱明1929年那篇划时代论文中，没有引用，在1928年法国出版，一本专门阐述霉菌和其它细菌，在抑菌观察方面的有关文献的专著，以此说明弗莱明并不真的明白青霉素的价值。而其后，弗莱明即未积极分离纯化青霉素，也未积极推动青霉素的研究，以使它成为一种治疗用的药物（这些事务均是牛津小组——弗洛里和钱恩为主要人员——所作）。甚至没有妥善保存他所发现的青霉菌菌种，而是一位有远见的伦敦卫生和热带医学学院的教授Raistrcik将之保存，后来交给牛津研究小组。

还有人认为，青霉素之所以能迅速在临床大面积推广使用，得益于残酷的二战以及日本偷袭珍珠港，促使美国加入战局，否则钱恩恐怕很难成功游说美国投入到青霉素的研发中。因为，青霉素的分离纯化极其困难，其水溶液极不稳定，很容易分解失效。而且其粗提物口服情况下对天竺鼠的致死性很高，若按现在的情况看，没有人会认为这个药物值得开发。而弗莱明当初发现的菌株，产量极低。高产量菌株是在美国发现的，而一系列关键性技术和临床研究都是在美国实现的。

也有人指责，初期的媒体宣传，完全是弗莱明的个人舞台。而牛津小组所作的诸多实际而艰辛的工作，要么被忽略要么被一笔带过，总之牛津小组被人遗忘了。而没有牛津小组，就算弗莱明要做，也造不出药物来。对此，1999年的《美国新闻与世界报道》周刊中，对1945年同获诺贝尔奖的三个人配发了耐人寻味的说明文字。弗莱明——他对摄影师来者不拒；弗洛里——对新闻界冷如冰霜；钱恩——年轻的生化学家，分析并提纯了青霉素。

尽管弗莱明曾遭受非议，但毋庸置疑的是，青霉素已挽救了数以百万计人的生命，并且将来肯定还将继续挽救更多的人，这其中大部分荣誉还是应当归功于弗莱明，是他完成了最重要的发现。正如牛津病理学系主任哈里斯所说：“没有弗莱明，不会有钱恩及弗洛里；没有钱恩，不会有弗洛里；没有弗洛里，不会有希特利；没有希特利，则不会有盘尼西林。

有一个广为流传的故事，说弗莱明的农夫父亲曾救过小时候的丘吉尔，丘吉尔之父出资让弗莱明上学成才，而后丘吉尔本人又在二战中因青霉素而从濒死的疾病中获救。弗莱明给朋友的信中证实，这是误传，而且后来挽救丘吉尔的药物也不是青霉素。