北里柴三郎的介绍，到美国宾夕法尼亚大学担任西蒙·弗莱克斯纳博士的助手，开始了蛇毒的研究工作。 。1904年，在洛克菲勒医学研究所任职。1911年8月，发表了「梅毒螺旋菌纯粹培养成功」，他的名字也一跃轰动了世界医学界，并且陆续发表了小儿麻痺的特定病原体及狂犬病的特定病原体等辉煌成果（在1914年、1915年因此被提名诺贝尔生理学医学奖）。与美国人Mary Loretta Dardis结婚。1915年9月，在横滨港许多人迎接他的归来，在日本期间受到许多邀请前往演讲。这是他前往美国后首次回日本，也是最