Der var blevet fremsat flere teorier om hvad der var årsagen til denne sygdom, men ingen havde løst mysteriet. Alle forsøg på at nedbringe dødeligheden havde været forgæves. Semmelweis, der var foruroliget over synet af de adskillige mødre der led en langsom og pinefuld død, var fast besluttet på at finde årsagen til denne lidelse og standse den.

Hospitalet Semmelweis arbejdede på, havde to adskilte fødeafdelinger, og mærkeligt nok var dødeligheden på den ene afdeling meget højere end på den anden. Den eneste forskel på de to afdelinger var at lægestuderende blev undervist på den ene, og jordemødre på den anden. Men hvorfor den store forskel i antal døde? For at finde svaret på spørgsmålet udelukkede Semmelweis systematisk alle tænkelige årsager til sygdommen, men synderen lod sig ikke finde.

I begyndelsen af 1847 fik Semmelweis et afgørende spor at gå efter. Hans kollega og ven Jakob Kolletschka døde af blodforgiftning efter at have pådraget sig et sår i forbindelse med en obduktion. Da Kolletschka var blevet obduceret, læste Semmelweis rapporten og kunne se at der var flere lighedspunkter mellem kollegaens død og dem der var døde af barselsfeber. Derfor tænkte Semmelweis at det måske  var det han kaldte “giftigt ligstof”, der inficerede de gravide patienter, og som dermed var skyld i barselsfeber. Lægerne og de lægestuderende, som ofte udførte obduktioner lige inden de gik op på fødegangen, havde uforvarende overført sygdommen til de vordende mødre under forundersøgelsen eller selve fødslen. Dødeligheden på den anden fødegang var lavere fordi de der uddannede sig til jordemoder, ikke udførte obduktioner.

Semmelweis indførte omgående nogle strenge regler for håndvask, hvilket indbefattede sterilisering af hænderne i en kloropløsning før man undersøgte en gravid. Resultatet var opsigtsvækkende: Dødeligheden faldt fra 18,27 procent i april til 0,19 procent ved årets udgang.

Ikke alle var lige begejstrede for Semmelweis’ succes, for de resultater han nåede frem til, anfægtede de teorier hans overordnede havde om barselsfeber. Desuden var hans overordnede også irriteret over Semmelweis’ stædige væsen. Semmelweis mistede til sidst sin stilling i Wien og vendte tilbage til Ungarn. Der blev han ansvarlig for fødeafdelingen på hospitalet St. Rochus i Pest, hvor hans metoder resulterede i at under 1 procent døde af barselsfeber.

I 1861 udgav Semmelweis sit livsværk Die Ätiologie, der Begriff und die Prophylaxe des Kindbettfiebers (Årsagen til og definitionen og forebyggelsen af barselsfeber). Desværre blev betydningen af hans opdagelser ikke anerkendt før flere år senere. I mellemtiden var der tragisk nok mange der mistede livet, som kunne have været reddet.

Semmelweis blev med tiden anerkendt som en af foregangsmændene for de moderne metoder inden for antiseptik. Hans arbejde var med til at slå fast at mikroskopiske stoffer kan være årsag til sygdom, og på den måde har han bidraget væsentligt til lægevidenskabens historie. Det er interessant at Moseloven, som blev en del af Bibelen, allerede over 3.000 år tidligere havde givet klare retningslinjer om håndtering af lig.