疟疾是一种严重的传染病，已为害人类数千年，古希腊和古罗马时期就已有大量记载，但直到19世纪末才有真正意义上的突破。1880年，法国医生查尔斯·拉韦朗首次在疟疾感染者红细胞内观察到寄生虫（疟原虫）的存在，并证实疟原虫是疟疾的致病原因，拉韦朗由于这一发现而获得1907年诺贝尔生理学或医学奖。1897年，苏格兰医生罗纳德·罗斯阐明蚊虫是疟原虫的中间宿主，并详细绘制了疟原虫在蚊虫体内完整的生命周期，进而提出通过改善环境减少蚊虫滋生可达到预防疟疾的目的，罗斯也因此获得1902年诺贝尔生理学或医学奖。1942年，瑞士化学家保罗·米勒发现双对氯苯基三氯乙烷（简称DDT）可有效杀死蚊虫，从而起到控制疟疾传播的目的，米勒也因此荣获1948年诺贝尔生理学或医学奖。这一事实说明疟疾研究在医学发展中的重要性。

疟疾治疗也在摸索中缓慢发展。秘鲁人很早就发现金鸡纳的树皮可用来控制疟疾的发烧症状。1820年，科学家从中提取出活性成分奎宁，此后，奎宁一直成为疟疾治疗的标准药物。直到20世纪40年代，氯喹以更好的疟疾治疗效果取代奎宁，一时间使大家看到战胜疟疾的希望。

20世纪50年代，世界卫生组织决定启动雄心勃勃的疟疾消灭计划，其基本策略是DDT灭蚊和氯喹应用双管齐下，期望能在一定时期内控制疟疾传播甚或达到基本消除的目标。但结果却事与愿违，DDT的应用破坏了生态平衡，得不偿失而最终被禁止；氯喹的大量应用使疟原虫耐药性不断增强，以致治疗效果急剧下降。疟疾研究者急需找到一种更加理想的治疗方案。

1967年5月23日，我国启动疟疾消除计划，这个计划也被称为“523项目”。523项目聚集了中药学、西药学、药理学等各个领域的骨干力量，协同攻关解决疟疾这个顽症。在随后的两年内，有上千种化合物被测试，遗憾的是，无一被证明对杀伤疟原虫有效。1969年2月，523项目组造访了中国中医药研究院和中药研究所，期待能在中药上寻找突破，而屠呦呦最终被选定为中药组负责人。屠呦呦对这不期而遇的安排异常激动，同时感到重任在肩，需要全身心投入到这项重大计划之中。

屠呦呦随后从汗牛充栋的中医药文献中寻找治疗疟疾的良策。疟疾在中医文献中也早有记载，最早可追溯到周朝的《周礼》，在随后的大量著名文献如《黄帝内经》《金匮要略》和《千金方》中都有记载。屠呦呦在接手任务后的三个月内，通过彻查大量中医文献和走访许多经验丰富的中医，最终收集到两千余份治疗处方，并从中选定640份处方，撰写出《抗疟处方集》一书，分发给其他研究小组，以供参考。

1969年5月，屠呦呦从选定的处方中制备出上百种提取物，随后在小鼠疟疾模型上依次测试它们的疗效。她历经两年时间完成了所有提取物的动物实验，遗憾的是，仍没有心仪的结果出现。1971年6月，经历过多次实验失败的屠呦呦决定重新审视以前的中医文献和自己的实验记录，无意中发现多篇文献中提到青蒿可缓解疟疾症状，而青蒿提取物也显示出一定的疟疾症状缓解效果，但存在数据不理想和结果不稳定的缺点，未引起足够重视。屠呦呦凭直觉感知青蒿在治疗疟疾方面可能有重大潜力，只是由于种种原因而遗漏了某些关键信息。屠呦呦再次全面地查阅中医文献，这次幸运注意到葛洪《肘后备急方》中的一些细节，从而触发了自己的科学灵感。