הועלו מספר תיאוריות כדי להסביר את גורם המחלה, אך אף אחד לא הצליח לפתור את התעלומה. כל הניסיונות להפחית את שיעורי התמותה עלו בתוהו. זמלווייס היה מזועזע מאוד למראה האימהות הרבות שסבלו ממוות איטי ומייסר, ולכן היה נחוש בדעתו למצוא את גורם המחלה ולמנוע אותה.‏

בבית החולים שבו עבד זמלווייס היו שתי מחלקות יולדות נפרדות, ולמרבה הפלא שיעורי התמותה של היולדות במחלקה הראשונה היו הרבה יותר גבוהים מבשנייה. ההבדל היחיד בין שתי המחלקות היה שבמחלקה הראשונה למדו סטודנטים לרפואה ובשנייה מיילדות. אם כן, מניין נבע ההבדל המשמעותי בשיעורי התמותה? בבחינת שאלה זו פסל זמלווייס באופן שיטתי גורמים אפשריים למחלה, אך הגורם האמיתי חמק מידיו.‏

בתחילת שנת 1847 קיבל זמלווייס רמז מכריע. עמיתו וחברו יאקוב קולצ’קה מת מהרעלת דם לאחר שנחתך במהלך נתיחה לאחר המוות. כשקרא את דוח ניתוח גופתו של קולצ’קה, הבין זמלווייס שבהיבטים מסוימים הממצאים היו זהים לאלה של קורבנות קדחת הלידה. בעקבות זאת הוא הסיק שייתכן שחומרים, אשר כינה אותם ”רעלים”, הנמצאים בגופות זיהמו את המטופלות ההרות וגרמו להן  לחלות בקדחת הלידה. רופאים וסטודנטים לרפואה, שביצעו תכופות נתיחות לאחר המוות לפני שהגיעו למחלקת היולדות, העבירו ללא ידיעתם את המחלה לאימהות לעתיד במהלך בדיקות ההיריון או בלידה עצמה! שיעורי התמותה במחלקה השנייה היו נמוכים יותר משום שהסטודנטיות המיילדות לא ערכו נתיחות לאחר המוות.‏

זמלווייס הנהיג מייד מדיניות קפדנית של רחיצת ידיים, שכללה חיטוי הידיים בתמיסת סידן תת־כלורי לפני בדיקת אישה בהיריון. התוצאות היו מרשימות: שיעורי התמותה צנחו מ־18.27 אחוז באפריל ל־0.19 אחוז עד סוף השנה.‏

לא הכול קיבלו בברכה את הצלחתו של זמלווייס. התוצאות שהשיג קראו תיגר על התיאוריות לגבי קדחת הלידה שבהן דגל הממונה עליו, אשר מלבד זאת גם התקשה לשאת את אופיו העיקש של זמלווייס. לבסוף איבד זמלווייס את משרתו בווינה וחזר להונגריה. הוא ניהל את מחלקת היולדות בבית החולים סנט רוקאס בעיר פשט, ושם שיטותיו צמצמו את שיעורי התמותה מקדחת הלידה לפחות מאחוז 1.‏

בשנת 1861 פרסם זמלווייס את מפעל חייו בספר האטיולוגיה, התפיסה והמניעה של קדחת הלידה ‏(The Cause, Concept, and Prophylaxis of Childbed Fever). למרבה הצער, הכירו בחשיבות תגליותיו רק מספר שנים לאחר מכן. עד אז איבדו את חייהן בצורה טרגית אינספור נשים שניתן היה להצילן.‏

בסופו של דבר הוכר זמלווייס כאחד מאבות שיטת החיטוי המודרנית. מחקריו עזרו לבסס את העובדה שחומר מיקרוסקופי יכול לחולל מחלה. הוא נכלל בהיסטוריה של תיאוריית החיידקים גורמי המחלות, שנקראה ”התרומה החשובה ביותר למדע הרפואה ולשיטות הנהוגות בו”. מעניין לציין שיותר מ־3,000 שנה קודם לכן, כבר סיפקה תורת משה‏, שמאוחר יותר נכללה במקרא, הדרכה נבונה לגבי הטיפול הנכון בגופות.‏