По его инициативе была введена в качестве обязательного обучения на медицинских факультетах общественная гигиена. В 1840 году он становится профессором и директором клиники в Цюрихе, а в 1844 году — в Гейдельберге, в 1852 году — в Мюнхене. Совместно с немецким морфологом Генле (Henle, 1809–1885) он издавал с 1844 года «Zeitschrift fur rationelle Medicin».
Когда Роберт Кох открыл холерный вибрион и стал доказывать, что он единственный виновник разражающейся эпидемии холеры, Петтенкофер не отрицал правильности этого открытия; он и сам думал о возбудителе, обладающем живой природой. Но у него были другие представления об этом. Прежде всего он не верил в простую передачу инфекции и говорил: «В настоящее время вопрос в основном ставится о том, как подобраться к этой бацилле, как ее уничтожить или помешать ее распространению. Борьбу против микробов считают сейчас единственно действенной профилактикой и игнорируют целый ряд эпидемиологических фактов, которые решительно свидетельствуют против гипотезы о простой заразности холеры. Многие судят все больше по наблюдениям за "холерной запятой" в колбе или на стеклянной пластинке, или же в культурах, совершенно не заботясь о том, как выглядит картина холеры в процессе практического эпидемиологического распространения».
Даже «охотники за микробами», как называл их Петтенкофер, своим существованием доказали, что есть люди, которые в силу особенностей своего организма или по каким-то иным причинам, предохраняющим их от болезни, остаются здоровыми даже при интенсивной эпидемии. Уже давно известен феномен врожденного или приобретенного иммунитета. Известно также, что в каждом отдельном случае важную роль играет состояние здоровья человека, в частности функционирование желудка и кишечника.
Состоянию грунтовых вод как фактору, благоприятствующему возникновению эпидемии, он придавал наибольшее значение. По его мнению, от насыщенности грунта водой зависит процесс гниения органических субстанций, с которыми сливается носитель холеры. Под носителем холеры он подразумевал обладающее внутренней организацией специфическое вещество чрезвычайно малого объема, наподобие тех, что вызывают брожение.
Профессор Петтенкофер постоянно ездил туда, где можно было найти материал, подтверждающий его взгляды. «Почему, — спрашивал он, — в одном городе есть холера, а в другом нет? Все дело в почве». Мысль Петтенкофера, что, кроме выявленного Кохом микроба, большую роль в развитии холеры играют время года и состояние почвы или иные подобные обстоятельства, подкрепил следующий факт. В Гамбурге и Париже множились случаи заболевания холерой, и все население было объято ужасом, а в Мюнхене, несмотря на большое скопление приезжих (проходил праздник Октоберфест), вспышки холеры не наблюдалось.
Кроме указанных аргументов, был еще один, еще более весомый. Роберт Кох не смог провести ни одного эксперимента с животными, чтобы доказать, что открытый им микроб вызывает холеру у здорового животного. Проблема, как оказалось, состояла в том, что животные не восприимчивы к холере, эта болезнь поражает только людей.
Макс Петтенкофер в споре с Кохом, безусловно, был не прав. Тем не менее история соперничества продолжалась. Чтобы доказать Коху справедливость своей теории, Петтенкофер решил провести опыт на самом себе и этим героическим экспериментом снискал особую популярность у современников. Исторический опыт состоялся утром 7 октября 1892 года, 73-летний президент Баварской академии наук Петтенкофер бесстрашно проглотил культуру холерных вибрионов и выжил. Своему чудесному спасению, как предполагал Кох, он обязан тому, что микробы были лишены своей силы. Петтенкоферу умышленно прислали старую, ослабленную культуру, так как догадывались о его намерении.
Такой же опыт сделал в Париже И.И. Мечников и вслед за ним Н.Ф. Гамалея, Д.К. Заболотный и И.Г.
