Vaikka monet ihmiset uskovat, että penisilliini oli ensimmäinen antibiootti, he erehtyvät. Antibioottien historia ulottuu tuhansien vuosien taakse. Muinaiset egyptiläiset, persialaiset ja kreikkalaiset lääkärit hoitivat potilaita erilaisista yrtteistä, muotista ja orgaanisista yhdisteistä valmistetuilla pakkauksilla ja tonikoilla, ja mitä tahansa näistä voidaan pitää ensimmäisenä antibioottina. Vuosisatojen ajan lääkärit pyrkivät parantamaan infektioita erilaisilla luonnollisilla lääkkeillä, vaikka heillä ei ollutkaan tietoa bakteereista.
Infektioiden varhainen hoito vaihteli tehottomasta vaaralliseen. Jotkut väitetyt parannuskeinot olivat taikauskoisia kuin tieteellisiä, ja nykyaikainen potilas kutistui joistakin oudommista hoidoista. Comfrey- tai hypericum -valmisteista valmistetuilla voiteilla ja juomilla saattoi olla jonkin verran vaikutusta antibioottina, mutta muut balsamit, kuten pääasiassa viinistä koostuvat, olivat arvokkaimpia supistavina aineina. Harjoiteltuja hoitoja olivat nukkuminen käärmeiden kanssa temppelissä, eläinten lannasta valmistettujen salvien levittäminen ja maagisten talismanien käyttö.
1800 -luvun lopulla tutkijat löysivät yhteyden bakteerien ja infektioiden välillä. Monet lääkärit suhtautuivat skeptisesti heidän havaintoihinsa. Vakiintuneiden lääkäreiden oli vaikea hyväksyä, että jokin asia, jota he eivät voineet nähdä, oli vastuussa joistakin sairauksista ja toissijaisista infektioista, jotka tappoivat heidän potilaitaan. Siksi heillä oli vähän luottamusta varhaisten antibioottien tehokkuuteen.
Epäilyttävillä lääkäreillä oli syytä kyseenalaistaa ensimmäinen nykyaikana kehitetty antibiootti. Sitä kutsuttiin pyosyanaasiksi, ja se debytoi vuonna 1888. Se tappoi tehokkaasti laajan kirjon bakteereja, mutta oli myös myrkyllinen ihmisille. Lääkkeen käyttö oli vähäistä, paitsi viimeisenä ponnisteluna potilailla, jotka varmasti kuolevat riippumatta siitä, annettiinko pyosyanaasia.
Alexander Fleming, joka löysi penisilliinin vuonna 1928, löysi vuonna 1920 antibiootin, jonka hän nimesi lysotsyymiksi. Kuten pyosyanaasi, lääkkeen myrkyllisyys kuitenkin esti sen käytön. Flemingin löytämä kahdeksan vuotta myöhemmin bakteerille tappavan muotin tuottaisi lopulta penisilliiniä. Ensimmäinen nykyaikana löydetty antibiootti, joka oli turvallinen ihmisten käyttöön, valmistettiin kuitenkin vasta vuonna 1939, ja käytännössä koko tuotanto oli alun perin varattu sotilaskäyttöön. Siviileillä oli vähän pääsyä penisilliiniin ennen toisen maailmansodan päättymistä.
Sulfonamidit olivat ensimmäisiä antibiootteja, joita annettiin suun kautta nykyaikana ja jotka eivät olleet haitallisia potilaalle. Nämä lääkkeet löydettiin Saksasta 1930 -luvulla. Noin samaan aikaan paikallinen antibiootti tyrotrisiini löydettiin. Tyrotrisiinin käyttö rajoittui suurelta osin saastuneesta maaperästä johtuvien ihoinfektioiden hoitoon.
1950 -luvulta lähtien uusia sekä synteettisiä että luonnollisia antibiootteja on kehitetty erittäin nopeasti. Bakteerit muuttuvat nopeasti ja muuttuvat vastustuskykyisiksi tai immuuneiksi antibiooteille suhteellisen lyhyessä ajassa. Tietyssä mielessä antibioottien historiaa on edelleen kirjoitettu.