Em 1894, Oswaldo Cruz viveu sua primeira experiência importante na saúde pública. Naquele ano, a quinta pandemia de cólera do século XIX (iniciada em 1891 e que durou até 1896) atingiu São Paulo e rapidamente se expandiu para o Rio de Janeiro pelo Vale do Paraíba, principal centro produtor da economia cafeeira fluminense. Para enfrentar a doença, o governo criou o Instituto Sanitário Federal, nascido da fusão do Laboratório de Bacteriologia – sucessor do Instituto Nacional de Higiene – com a Diretoria Sanitária.
Oswaldo e o lente de histologia da Faculdade de Medicina, Eduardo Chapot-Prévost, foram convidados por Francisco Fajardo, que então chefiava o laboratório do novo instituto, a participar de uma comissão designada para determinar o caráter da epidemia. Os médicos locais diziam que a doença era uma disenteria provocada por fatores diversos e não contagiosos, negando a possibilidade de se tratar de cólera-morbo, tal como havia diagnosticado em Santos o recém-inaugurado Instituto Bacteriológico de São Paulo dirigido por Adolfo Lutz.
Após viagem à região e exame bacteriológico do material coletado – realizado nos laboratórios que Oswaldo Cruz e Chapot-Prévost mantinham em suas próprias residências–, foi diagnosticada pela comissão a presença do Vibrio comma ou bacilo-vírgula, identificado por Robert Koch em 1893. A confirmação do laudo emitido pelo laboratório paulista deu origem a um amplo programa de saneamento implementado em regiões estratégicas do Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais.
Pode-se dizer que a campanha no Vale do Paraíba inaugurou a trajetória de Oswaldo como sanitarista – atividade que, mais do que qualquer outra, faria de seu nome uma presença constante na memória dos brasileiros até os dias de hoje.