Investigó con un estricto método científico las causas de la fiebre puerperal y publicó sus conclusiones en su obra magna: De la etiología, el concepto y la profilaxis de la fiebre puerperal.
Como conclusión operativa de sus investigaciones impuso en su servicio la recomendación a los obstetras de que se lavaran cuidadosamente las manos antes de atender los partos.
La aplicación de sus propuestas consiguió disminuir hasta casi hacerla desaparecer la mortalidad por sepsis puerperal entre las mujeres que daban a luz en su hospital.
Lamentablemente la comunidad científica de la época no acepto este descubrimiento. Fue criticado y despedido del servicio; a partir de entonces sufrió un progresivo deterioro mental, estuvo internado en una clínica psiquiátrica. Poco después de un alta sanatorial Semmelweis de 47 años visitó su antiguo hospital y delante de estudiantes de medicina se autoinoculó material proveniente de un cadáver lo que le provocó una infección que con un cuadro semejante a la fiebre puerperal lo llevó a la muerte 3 semanas después.