Työ silkkiäistoukkien parissa
Vuonna 1862 Pasteur valittiin Académie des Sciences -akatemian jäseneksi, ja seuraavana vuonna hänet nimitettiin geologian, fysiikan ja kemian professoriksi École des Beaux-Artsiin. Pian tämän jälkeen Pasteur kiinnitti huomionsa Ranskan silkkiäistoukkakriisiin. 1800-luvun puolivälissä salaperäinen tauti oli iskenyt ranskalaisiin silkkiäistoukkien kasvattamoihin. Ranskassa ei voitu enää tuottaa silkkiäistoukkien munia, eikä niitä voitu tuoda muista maista, sillä tauti oli levinnyt kaikkialle Eurooppaan ja tunkeutunut Euraasian Kaukasuksen alueelle sekä Kiinaan ja Japaniin. Vuoteen 1865 mennessä silkkiäistoukkateollisuus oli lähes täysin tuhoutunut Ranskassa ja vähemmässä määrin myös muualla Länsi-Euroopassa. Pasteur ei tiennyt silkkiäistoukista juuri mitään, mutta entisen mentorinsa Dumas’n pyynnöstä Pasteur otti ongelman haltuunsa, otti haasteen vastaan ja tarttui tilaisuuteen oppia lisää tartuntataudeista. Hänestä tuli pian asiantunteva silkkiäistoukkien kasvattaja ja hän tunnisti silkkiäistoukkataudin aiheuttaneet organismit. Viiden vuoden tutkimustyön jälkeen hän onnistui pelastamaan silkkiteollisuuden menetelmällä, joka mahdollisti terveiden silkkiäistoukkien munien säilyttämisen ja esti niiden saastumisen tautia aiheuttavista organismeista. Parissa vuodessa tämä menetelmä tunnustettiin kaikkialla Euroopassa, ja sitä käytetään vielä nykyäänkin silkkiä tuottavissa maissa.
Vuonna 1867 Pasteur irtisanoutui hallinnollisista tehtävistään École Normale Supérieure -yliopistossa ja hänet nimitettiin kemian professoriksi Pariisin Sorbonnen yliopistoon. Vaikka hän halvaantui osittain (vasen hemiplegia) vuonna 1868, hän jatkoi tutkimustyötään. Pasteurille silkkiäistoukkien tutkiminen oli johdatus tartuntatautien ongelmaan, ja tuolloin hän tuli ensimmäisen kerran tietoiseksi tartuntaprosessien monimutkaisuudesta. Pasteur oli tottunut laboratoriomenetelmien pysyvyyteen ja tarkkuuteen, mutta häntä hämmensi eläinkunnan vaihtelevuus, jonka hän oli havainnut havainnoimalla, että yksittäiset silkkiäistoukat reagoivat tautiin eri tavoin fysiologisista ja ympäristötekijöistä riippuen. Näitä ongelmia tutkimalla Pasteur kehitti tiettyjä epidemiologian käytäntöjä, jotka palvelivat häntä hyvin muutamaa vuotta myöhemmin, kun hän käsitteli eläin- ja ihmistauteja.