在科赫取得一系列重大突破，声誉如日中天之时，他开启了与巴斯德的一场论战。

1881年8月，在伦敦举行的第七届国际医学大会上，科赫和巴斯德第一次会面时，双方还比较友好，但不久纷争开启，起因是巴斯德成功开发出炭疽疫苗。早在科赫发现炭疽杆菌时，巴斯德就持一定怀疑态度，后来在研发疫苗过程中也没有对科赫的发现给予足够重视，这造成科赫的极大不满，因此也针锋相对地质疑巴斯德疫苗的预防效果。1882年，在日内瓦国际医学大会上，科赫和巴斯德进行了激烈的公开辩论，科赫直接批评巴斯德疫苗数据不可靠，所得结论错误。为此，巴斯德会后派助手到德国开展炭疽疫苗接种实验，直接用事实反驳科赫，但科赫仍坚持自己的观点，认定巴斯德不是医生，在疾病预防方面是门外汉。两位科学大师的争论带来很大的负面影响，一方面，延迟了德国在炭疽疫苗方面的接种进度；另一方面，作为报复，法国拒绝使用科赫细菌培养方法，这无疑不利于科学的发展。

巴斯德和科赫两人的争论有着多方面的深层原因，可归纳为两点：一是性格使然。两人都是爱国者，认定国家利益高于一切，普法战争又给双方带来更大隔阂，巴斯德炭疽疫苗的发明和应用无疑会为法国带来巨大利益，而作为炭疽杆菌致病性首先发现者的科赫，自然情绪上会有所抵触。尽管科赫质疑巴斯德疫苗的有效性，但也承认疫苗的作用，后来还亲自研发炭疽疫苗进行应用。二是思维层面。两人对科学的理解和态度不同。巴斯德以理论为主，持严密的逻辑思维模式，在疾病预防方面，持疫苗接种的态度；科赫是医生出身，更倾向实际应用，倡导采用公共卫生方法来解决问题。