1969年，各项科研工作都已停顿的中国中医研究院(现更名为“中国中医科学院”)接到一项特殊任务——参加一个代号为“523”的战备项目。当时正值越南战争，耐药的恶性疟在越南流行，引起双方部队严重的非战斗性减员，中国在越共的请求下开始在军内开展抗疟药的研究，并成立了“全国疟疾防治研究领导小组办公室”(代号“523办公室”)。屠呦呦毕业于北京医学院药学系，又有从事中医药研究工作的经验，当时在大多数学术权威都被打倒的情况下，她被委任为组长，负责重点进行中草药抗疟疾的研究。

　　工作组耗时3个月，从包括各种植物、动物、矿物在内的2000多个方药中整理出640个，再从中进行100多个样本的筛选，最终选出的胡椒“虽然对疟原虫的抑制率达84%，但对疟原虫的抑杀作用并不理想”，而“曾经出现过68%抑制疟原虫效果”的青蒿，在复筛中因为结果并不好而被放弃。

　　其后，屠呦呦在重新复习东晋葛洪《肘后备急方》时，发现其中记述用青蒿抗疟是通过“绞汁”，而不是传统中药“水煎”的方法来用药的，她由此想到用这种特殊的方法可能是“有忌高温破坏药物效果”。据此，她改用低沸点溶剂，果然药效明显提高。经过反复试验，最终分离获得的第191号青蒿中性提取物样品，显示对鼠疟原虫100%抑制率的令人惊喜的结果”。

　　在那个特殊的年代，我国对知识产权的保护非常不够，即使以个人的名义发表研究的结果也要冒很大的政治风险。1972年3月，按照523办公室的安排，屠呦呦以研究小组代表的身份报告了青蒿中性提取物的实验结果，她报告的题目是：“用毛泽东思想指导抗疟中草药工作”，当时全场振奋。在其后的临床观察中，屠呦呦不仅带头试服，还亲自携药去海南昌江疟区现场，验证治疗效果。在她报告了“30例青蒿抗疟全部有效”的疗效总结后，掀起了全国对青蒿抗疟研究的高潮。

　　而屠呦呦所在的中药研究所则继续进行青蒿活性成分的研究工作，最终分离提纯出抗疟有效单体，并命名为青蒿素。在此期间来自全国各地的青蒿提取物中，由云南药物研究所用汽油从当地的青蒿变种大头黄花蒿中提取的青蒿素，在临床试验中展示了极好的抗疟疗效。之后，上海无机化学所的周维善研究小组测定了青蒿素的化学结构，并发现了其抗疟机理。

　　在《青蒿及青蒿类药物》一书中，有一页印制粗糙的新药证书复印件，那是中国新药审批办法实施以来的第一个新药证书——(86)卫药证字X-01号。这份由中国中医研究院申报获批的证书上，却并没有屠呦呦的名字。