Paul Ehrlich nasceu em 14 de março de 1854, em Strehlen, Alemanha. Já como aluno e estudante de medicina ele estava interessado em colorir substâncias microscópicas do tecido. Em sua dissertação na Universidade de Leipzig ele retomou o tema (“Beiträge zur Theorie und Praxis der histologischen Färbung”). Após sua formação e habilitação clínica (“Das Sauerstoffbedürfnis des Organismus”) na Charité em Berlim, em 1887, ele recebeu um telefonema de Robert Koch para ingressar no Instituto de Doenças Infecciosas de Berlim (1891).
Paul Ehrlich venceu a doença da tuberculose, com a qual foi infectado no Egito. Depois disso ele trabalhou com seu amigo Emil Adolf von Behring para contribuir para o desenvolvimento do soro de difteria que ajudaria contra tais doenças respiratórias.
Estes trabalhos foram inspirações à sua famosa teoria da cadeia lateral (Seitenkettentheorie) de 1897. Esta teoria explicava os efeitos do soro e permitia medir a quantidade de antígeno. Em 1896, Ehrlich tornou-se diretor do recém fundado Instituto Real de Pesquisa e Exame de Soro (Königlichen Instituts für Serumforschung und Serumprüfung) em Steglitz (Berlim). Lá ele continuou seu trabalho em imunologia e hemolisinas; estes estudos acabaram levando à sua teoria da cadeia lateral de imunidade. Em 1899, o instituto foi transferido para Frankfurt (Main) e ampliado para o Instituto de Terapia Experimental (Institut für experimentelle Therapie). Aqui o Ehrlich pesquisou quimioterapia e doenças infecciosas. Em 1904, Ehrlich tornou-se professor honorário da Universidade de Göttingen.
Paul Ehrlich recebeu o Prêmio Nobel de Medicina juntamente com Elie Metschnikoff em 1908 por suas pesquisas sobre imunidade. Em 1906, ele descobriu a fórmula estrutural do atoxil, um cálculo químico que demonstrou ser capaz de tratar a doença do sono. Após esta descoberta, ele tentou criar uma versão menos tóxica do medicamento. Em 1909, ele e seu estudante Sahachiro Hata desenvolveram Salvarsan, um medicamento para a doença do sono, sífilis e outras doenças epidêmicas.
Ele foi honrado pelo governo prussiano em 1911, quando foi eleito para o mais alto posto de Excelência no Conselho Médico Privado. Alguns anos mais tarde, Ehrilch morreu em 20 de agosto de 1915, com 61,
A sua vida é retratada no filme A Bala Mágica, que se concentrou em Salvarsan® (arsphenamina, “composto 606”), a sua cura para a sífilis. Seu trabalho conscientizou sobre a existência da barreira hemato-encefálica, uma barreira física entre os vasos sanguíneos do sistema nervoso central.
O conceito “bala mágica” vem da experiência dos químicos alemães do século XIX com tecidos seletivamente corados para exame histológico e, em particular, bactérias seletivamente coradas (Ehrlich foi um químico histológico excepcionalmente dotado, e inventou a técnica precursora das bactérias corantes de Gram). Ehrlich achou que se pudesse ser feito um composto que visasse seletivamente um organismo causador de doença, então uma toxina para esse organismo poderia ser entregue junto com o agente da seletividade. Assim, seria criada uma bala mágica que mataria apenas o organismo visado.