L’agent pathogène du paludisme a été découvert par Alphonse Laveran, un médecin militaire français à Constantine, en Algérie, en 1880. En Algérie, Laveran pratiquait souvent des nécropsies sur des victimes du paludisme. De nombreux corps pigmentés et d’autres corps au bord desquels se trouvaient des filaments mobiles ou des flagelles ont été vus dans leur sang. Le mouvement rapide et varié de ces flagelles a indiqué à Laveran qu’ils devaient être des parasites. Il a trouvé de tels parasites dans 148 cas sur 192 et a conclu qu’ils étaient la cause du paludisme. Il a appelé le parasiteOscilliaria malariae, mais le nom italien du Plasmodium a plus tard gagné les faveurs.
Laveran a constaté que les pigments pathologiques pouvaient également se trouver dans le cerveau, la rate et le foie de patients décédés du paludisme. Son travail n’a pas été immédiatement accepté. En 1884, Laveran persuada Pasteur et Emile Roux de la justesse de ses vues lorsqu’un cas rare de malaria maligne chez un soldat à Paris lui donna l’occasion de démontrer le parasite. Il a suggéré en 1884 que le vecteur était le moustique, mais ce sont les travaux de Patrick Manson, Giovanni Grassi et Ronald Ross qui ont élucidé le cycle de vie du parasite et la transmission de la maladie par le moustique anophèle. Ross, qui a découvert les protozoaires du paludisme dans la paroi de l’estomac et les glandes salivaires du moustique anophèle en 1897, a reçu le prix Nobel pour cette découverte en 1902, 5 ans avant son professeur Laveran.
Au début de 1890, le travail de Laveran lui a valu la reconnaissance des principales sociétés scientifiques et médicales de Paris ainsi que plus largement de la communauté scientifique internationale, mais le service médical militaire de l’armée ne reconnaissait pas ses contributions comme il l’avait espéré. Profondément mécontent, il démissionne du service médical militaire le 15 décembre 1896. L’Institut Pasteur de Paris lui offre un espace de laboratoire et son indépendance, le nommant Chef de Recherche honoraire. Laveran a eu une influence puissante dans le développement de la recherche sur les maladies tropicales. Avec les trypanosomes, il a élucidé les cycles de vie et les activités de la maladie ainsi que les mesures thérapeutiques et prophylactiques contre les maladies qu’ils causaient. Il a notamment contribué à la compréhension de la transmission de la maladie du sommeil. Il a également étudié les parasites de la Leishmania. En 1884, Laveran publiait Traité des fièvres palustres, et a remporté le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1907, pour avoir démontré le rôle joué par les protozoaires dans la cause des maladies. Avec l’argent du prix, il fonde un laboratoire de médecine tropicale à l’Institut Pasteur.
Pendant la première guerre mondiale, en plus d’être membre d’une Commission d’Hygiène et de prophylaxie, il organise des mesures préventives contre le paludisme dans les zones où les troupes françaises seraient confrontées à la maladie. En 1912, il est fait Commandeur de la Légion d’Honneur. Ses collègues médicaux le nommèrent Directeur honoraire de l’Institut Pasteur en 1915 à l’occasion de son 70e anniversaire et Président de l’Académie de Médecine en 1920.
Laveran a été honoré philatéliquement sur un timbre émis par l’Algérie en 1954. Laveran est représenté en uniforme militaire (Stanley Gibbons 327, Scott 252).