Nach einer ersten Anstellung als Kreisphysikus in Wollstein/Provinz Posen kam er nach Berlin und arbeitete von 1880 bis 1884 im Kaiserlichen Reichsgesundheitsamt, Luisenstraße 57. 1882 entdeckte K. die Erreger der Tuberkulose und 1883 die Erreger der Cholera. Am 8. 4. 1885 erhielt er eine Professur für Hygiene an der Friedrich-Wilhelms-Universität ( Humboldt-Universität). K. leitete von 1885 bis 1890 das Hygienische Institut der Charité, Klosterstraße 36, und von 1891 bis 1904 das Institut für Infektionskrankheiten der Charité, Charitéstraße (heute Schumannstraße 2021, seit 1901 Nordufer 20). K. war Mitglied der Akademie der Wissenschaften und erhielt 1905 den Nobelpreis für Medizin für seine Tuberkuloseforschungen. Der Begründer der medizinischen Bakteriologie wurde am 21. 11. 1890 Ehrenbürger von Berlin. Die Urne K.s wurde 1912 im Mausoleum des heutigen Robert-Koch-Instituts, des nach ihm benannten Instituts für Infektionskrankheiten, beigesetzt (Ehrengrab). K. erhielt weitere Berliner Ehrungen, so erinnern an ihn Gedenktafeln an seinem Wohnhaus Kurfürstenstraße 52 (Charlottenburg), an den Instituten der Charité, Dorotheenstraße 96, wo sich auch eine Gedenkstätte für ihn befindet, sowie am ehemaligen Reichsgesundheitsamt, Luisenstraße 57. Auf dem Robert-Koch-Platz befindet sich das Robert-Koch-Denkmal.