Iako mnogi ljudi vjeruju da je penicilin bio prvi antibiotik, varaju se. Povijest antibiotika seže nekoliko tisuća godina unatrag. Drevni egipatski, perzijski i grčki liječnici liječili su pacijente oblozima i tonicima od raznih biljaka, plijesni i organskih spojeva, a bilo koji od njih bi se mogao smatrati prvim antibiotikom. Tijekom stoljeća, liječnici su nastojali izliječiti infekcije raznim prirodnim lijekovima iako nisu poznavali bakterije.
Rano liječenje infekcija variralo je od neučinkovitog do opasnog. Neki navodni lijekovi bili su više praznovjerni nego znanstveni, a suvremeni pacijent bi se suzdržavao od nekih od bizarnijih tretmana. Masti i napitci od gaveza ili hipericuma mogli su djelovati kao antibiotik, ali drugi melemi, poput onih koji se prvenstveno sastoje od vina, bili su najvredniji kao adstringensi. Spavanje sa zmijama u hramu, nanošenje melema od životinjske balege i nošenje čarobnih talismana bili su među tretmanima koji su se prakticirali.
U kasnim 1800-im, istraživači su otkrili vezu između klica i infekcija. Njihovi su nalazi naišli na skepticizam od strane mnogih liječnika. Afirmiranim liječnicima bilo je teško prihvatiti da je nešto što nisu mogli vidjeti odgovorno za neke od bolesti i sekundarnih infekcija koje su ubijale njihove pacijente. Stoga su imali malo povjerenja u učinkovitost ranih antibiotika.
Sumnjivi liječnici imali su razloga sumnjati u prvi antibiotik koji je razvijen u moderno doba. Zvala se piocijanaza, a debitirala je 1888. Učinkovito je ubila širok spektar bakterija, ali je također bila otrovna za ljude. Lijek je bio malo korišten osim kao posljednji pokušaj kod pacijenata koji bi sigurno umrli, bez obzira na to je li primijenjena piocijanaza.
Alexander Fleming, koji je otkrio penicilin 1928., pronašao je antibiotik 1920. koji je nazvao lizozim. Međutim, kao i piocijanaza, toksičnost lijeka onemogućila je njegovu upotrebu. Flemingovo otkriće osam godina kasnije plijesni koja je bila smrtonosna za bakterije na kraju će dati penicilin. Međutim, prvi antibiotik otkriven u moderno doba koji je bio siguran za ljude neće biti proizveden do 1939. godine, a gotovo sva proizvodnja u početku je bila rezervirana za vojnu upotrebu. Civili su imali malo pristupa penicilinu sve do završetka Drugog svjetskog rata.
Sulfonamidi su bili prvi oralno davani antibiotici u moderno doba koji nisu bili štetni za pacijenta. Ti su lijekovi otkriveni u Njemačkoj tijekom 1930-ih. Otprilike u isto vrijeme otkriven je i lokalni antibiotik tirotricin. Korištenje tirotricina uvelike je bilo ograničeno na liječenje infekcija kože koje su rezultat kontaminiranog tla.
Od 1950-ih, novi antibiotici, sintetski i prirodni, razvijaju se iznimno brzom brzinom. Bakterije brzo mutiraju, postajući otporne ili imune na antibiotike u relativno kratkom razdoblju. U određenom smislu, povijest antibiotika nastavila se pisati.