Do historie mikrobiologie se již v 19. století zapsala řada českých vědců, zejména Vilém Dušan Lambl, objevitel bičíkovce později zvaného Lamblia, nebo Stanislav Prowazek, objevitel chlamydií a rickettsií. Za zakladatele české mikrobiologie, pěstované v té době jako součást patologické anatomie, jsou považováni Jaroslav Hlava (1855 až 1924) a Ivan Honl (1866 až 1936). Přednostou jimi vytvořeného Ústavu pro bakteriologii a sérologii se v roce 1936 stal František Patočka (1904 až 1985). Za dramatických okolností spojených s květnovým Pražským povstáním v květnu 1945 převzal prostory bývalé Německé lékařské fakulty a založil Ústav pro lékařskou mikrobiologii a imunologii. Tento ústav koncipoval s využitím svých zkušeností z pobytu v USA a v Pasteurově ústavu v Paříži jako trojici částečně se překrývajících a vzájemně se doplňujících sektorů školského, klinického a výzkumného. Tato koncepce byla v pozdějších letech modifikována: jako samostatný útvar pod jeho vedením vznikla v roce 1971 výzkumná Laboratoř pro speciální lékařskou mikrobiologii a imunologii; v roce 1991 byla konstituována imunologie jako samostatný obor; od roku 1994 existoval pod vedením Terezie Fučíkové Ústav klinické imunologie; po roce 1997 se jako oddělení VFN fakticky osamostatnil klinický sektor; v roce 2001 pak vznikl současný Ústav imunologie a mikrobiologie. V letech 1971 až 1986 byl celý ústav součástí tzv. presidia sdružených kateder pod vedením infektologa Karla Kouby, neboť stranickému vedení fakulty nevyhovoval odborně a lidsky nezpochybnitelný, ale politicky nespolehlivý Ctirad John, jehož zásluhou se nicméně podařilo ústav provést těžkou dobou politické normalizace. V této době také prošla budova ústavu rozsáhlou stavební rekonstrukcí, vlekoucí se v důsledku neutěšených hospodářských poměrů téměř sedm let (1973 až 1979); v jejím průběhu se činnost ústavu odehrávala v lehce adaptovaných kotcích ústavního zvěřince.
Další vedoucí ústavu, jejichž nepochybné zásluhy zde není možno podrobněji uvádět, shrnuje následující přehled:
1945 až 1971 František Patočka
1971 až 1986 Ctirad John
1986 až 1990 Eduard Schőn
1990 až 1992 Bohuslav Korych
1992 až 1997 Marek Bednář
1997 až 2001 Andrej Souček
2001 až 2009 Ivan Šterzl
od 2009 Libuše Kolářová.
Jen v přehledu jsou dále v abecední pořadí uvedeny významné osobnosti, které se na výzkumné i pedagogické činnosti ústavu podílely: Věra Aldová, Marek Bednář, Dionýz Blaškovič, Věra Fraňková, Ctirad John, Jaroslav Julák, Bohuslav Korych, Vladimír Kubelka, Ivan Málek, Milan Mára, Eva Menčíková, Pavel Novotný, Ludmila Prokešová, Jiří Schindler, Dimitrij Slonim, Andrej Souček, Anna Součková, Jaroslav Šterzl, Vladimír Wagner, Milada Závadová, Karel Žáček.
Základy koncepce pedagogické práce ústavu, spojující teoretickou a praktickou výuku oborů mikrobiologie a imunologie, položil František Patočka, významně jí rozvinul a propracoval Jiří Schindler a posléze Marek Bednář. Ústav zajišťuje magisterské a bakalářské vzdělání budoucích praktických lékařů, stomatologů, několika laborantských bakalářských oborů včetně výuky v angličtině. Poskytuje studentům základní vědomosti nezbytné pro jejich schopnost čelit výzvám moderní medicíny, jakými jsou v našich oborech např. vznik nových infekčních onemocnění, rezistence na antibiotika, nebo stoupající výskyt alergií.
Z bohaté historie vědeckovýzkumné činnosti ústavu je třeba zmínit následující reprezentativní aktivity: studium zoonóz (anthropozoonóz, zejména listeriózy a brucelózy); studium L-forem bakterií; biologie a patogenita anaerobů (klostridií); faktory virulence bakterií (sfingomyelinasy korynebakterií a faktoru Ei listerií); numerická taxonomie bakterií; přístrojová detekce a identifikace bakterií; studium lipidů bakterií (mykobakterií a listerií); studium imunonodulačních vlastností Corynebacterium parvum završené výrobou humánní vakcíny; diagnostika helikobakteriálních infekcí; výzkum detekce a prevence mikrobiální koroze kovů aplikovaný na potrubí tranzitního plynovodu; virologický výzkum, zaměřený na problematiku klíšťové encefalitidy, poliomyelitidy, Kloboukovy obrny, Aujeszkyho choroby a rotavirových infekcí; studium vlastností bakteriálních imnomodulátorů izolovaných z listerií, propionibakterií a bacilů; aplikované studium slizniční imunity; studium imunitní odpovědi proti stafylokokům a proti viru chřipky. Historie české a slovenské mikrobiologie včetně historie našeho ústavu je podrobněji uvedena ve dvousvazkové knize Ebringer L., John C., Matějů J., Vinter V. (eds): Kapitoly z československé mikrobiologie. Československá společnost mikrobiologická, Praha 1998.