В 18 лет, будучи студентом-первокурсником, в авторитетном немецком журнале «Архив анатомии, физиологии и научной медицины» он опубликовал свою первую научную статью, посвященную строению инфузорий. К 24 годам стал одним из ведущих мировых специалистов в сравнительной и эволюционной эмбриологии, открыв феномен внутриклеточного пищеварения и доказав общность происхождения позвоночных и беспозвоночных организмов.
Мечникова выдвигали на Нобелевскую премию 46 раз. По количеству номинаций он уступает только Ивану Павлову — того выдвигали 62 раза.
Но затем в его научной жизни произошел крутой поворот — от зоологии к патологии и медицине. Он создал теорию клеточного иммунитета, которая объясняла, как организм борется с болезнями. Суть ее в том, что все живые существа имеют некие клетки — фагоциты, которые отслеживают инородные вторжения и буквально пожирают попавшие в организм бактерии и микробы. В 1883 году на VIII съезде естествоиспытателей в Одессе Мечников делает доклад «О целебных силах организма», где дает подробное описание иммунной системы животных и человека.
«…наблюдая за жизнью подвижных клеток у прозрачной личинки морской звезды, меня сенила новая мысль. Мне пришло в голову, что подобные клетки должны служить в организме для противодействия вредным деятелям».
Увы, академическая медицина отреагировала скептически. Понадобилось без малого 20 лет изматывающей борьбы за научное признание. За это время Илья Ильич сделал ряд открытий, которые опередили время.
Не раз на протяжении жизни ему давали прозвища. «Господин Ртуть» — за детскую непоседливость, «Бога нет» — за атеизм, «Вундеркинд» — за способности, «Лебединая песня» — за работы по борьбе со старением.
Исследуя процесс пожирания фагоцитами чужеродных вторжений, он открыл несколько последовательных фаз, начиная от распознавания «чужих» и заканчивая их перевариванием. Выяснил, что иногда фагоциты в силу разных причин могут «пропускать» одну или несколько этих фаз. По его мнению, полноценным иммунитет может быть только в случае работы всего этого механизма. Выпадение хотя бы одной из фаз фагоцитоза может привести к иммунодефициту. На практике мир столкнулся с этим в 80-е годы XX века, когда в полный рост встала проблема ВИЧ.
После присуждения Нобелевской премии все научное сообщество знало, что этот русский сделал для человечества. А когда Илья Ильич умер, над Пастеровским институтом в Париже, где он работал, приспустили государственный флаг, хотя Мечников не менял гражданство и всю жизнь подчеркивал, что он русский.