Prvý prielom sa Pasteurovi podaril v roku 1864, keď ukázal, že kvasenie vína a piva je spôsobujú mikroorganizmy, kvasinky, a objavil aj, že mikrób Mycoderma je na príčine kysnutia vína. Začal sa naplno venovať mikrobiológií. Ako prvý opísal mikróby, ktoré môžu existovať bez vduchu, teda bez kyslíka, a nazval ich anaerobionty. V roku 1861 otvorene vystúpil z názorom, že choroby zvierat a ľudí spôsobujú mikróby a vyvrátil tak názory o samosplodení. Bol to veľký pokrok. Na podnet francúzkych výrobcov hodvábu sa zaoberal aj chorobami priadky morušovej. V roku 1870 uvrejnil štúdiu o opatreniach, ktoré treba robiť pri chorobách tejto priadky. Jeho formálna kariéra bola výbarná. Pochádzal pritom zo skromných pomerov - bol synom garbiara v Dôle v juhovýchodnom Francúzsku. Pôvodne ho ako chlapca zaujímalo kreslenie. Ale už keď študoval na slávnej Ecole normale v Paríži, rozhodol sa, že bude chemikom. Ecole normale je parížska vysoká vysoká škola najvyššej kvality. Keď vyštudoval, stal sa profesorom na lýceu. V roku 1848 sa stal profesorom chémie v Strasburgu, kde as aj oženil. Už v roku 1854 bol profesorom na univerzite v Lille. V roku 1858 sa stal riaditeľom a parížskej Ecole normale, kde predtým študoval. Na Sorbone - parížskej univerzite - sa stal profesorom chémie, keď mal 45 rokov - v roku 1867. Keď mal 51 rokov, stal sa členom francúzskej lekárskeju akadémie ( v roku 1873 ). V tom čase mal už za sebou rad objavou. Jeho popredným záujmom boli problémy kvasenia. Už iba za tieto výskumy by si bol zaslúžil Pasteur veľkú slávu. V roku 1848 pozoroval optické aktivity racemátov a vinanov - chem. látok, ktoré sú podstatou kvasenia. Svoje objavy o kvasení zhrnul vo svojich dielach: State o tzv. mliečnom kvasení a State o alkoholovom kvasení. V roku 1867 vydal smernice na výrobu octu a v roku 1865 sa mu podarilo zistiť podstatu kvasenia vína. Boli to mikroorganizmy, ktoré sa dajú zničiť zohriatím na 60 - 70 °C. V roku 1876 zaviedol sterilizáciu autoklávom, teda horúcim vzduchom, a od roku 1877 sa už zaoberal iba chorobami človeka a zvierat, ktoré spôsobovali miroorganizmy. Čokoro začal očkovať sliepky proti slepačiemu moru oslabenou kultúrou, vypestovanou z tejto choroby a v medicíne sa rozšíril pojem vakcinácie. Pasteur potom vyrobil vakcínu proti anthraxu (sneti slezinnej). V roku 1881 overil Pasteur účinnosť tejto vakcíny. Jeho heslom bol boj proti spontánnym ochoreniam bez zásahov mikrooragnizmov. Jeho veľkým dňom však bol 6. júl 1885.