作为让人闻之色变的传染病，鼠疫历史上曾有过三次大流行。其中始于19世纪末的第三次大流行尤其可怕，它接连蔓延至亚洲、欧洲、美洲、非洲等60多个国家，持续到20世纪30年代才结束，先后死亡逾千万人。而在这次鼠疫疫情中，中国人率先普及应用口罩这种简单的防护工具，结合别的隔离手段，为各国抗击鼠疫疫情提供了宝贵的经验。

1910年夏，俄罗斯境内西伯利亚由于旱獭传染发生鼠疫，并传入中国。10月25日，满洲里首次出现客栈暴死患者。11月7日，鼠疫在哈尔滨蔓延开来。鼠疫感染者发烧、头痛、胸闷、干咳……不久即窒息死亡。这次鼠疫先后波及全国69个县市，死亡人数达6万多人。疫情发生仅一个多月，吉林、黑龙江就有近两万人死亡。

在这个关键时刻，时任清政府天津陆军军医学堂副监督的伍连德临危受命，以“东三省防疫全权总医官”的身份火速抵达哈尔滨抗击疫情。当时以日本细菌学家北里柴三郎为首的科学家们普遍认为鼠疫是由老鼠传染给人的，人与人之间不会传染。因此对抗鼠疫的方法就是灭鼠。但伍连德实地考察后认为，当时东北气温低，鼠类罕有活动，不可能造成严重疫情。他不顾清政府禁止尸体解剖的命令，通过解剖病死者尸体确认，当地流行的是肺鼠疫，即通过人际呼吸飞沫传播。这是科学界首次提出鼠疫分类。

确认鼠疫可能人传人后，为阻止疫情随返乡过年的人流传播，伍连德提出防疫措施：控制铁路、公路交通，以防鼠疫蔓延;隔离疫区;向关内征聘医生。他还组织了庞大的运输队，培训、调动包括邮递员在内的各行业服务人员一起投入防疫活动。在与疫情的斗争中，伍连德设计了一种缝制简单的双层纱布口罩，用于隔离病患，后来被称作“伍氏口罩”。这种口罩制作简单，价格便宜，很快得到普及。中断鼠疫的飞沫传播途径后，他再次打破常规，提出以火葬方式处理染病尸体，以彻底消除传染源。通过这些措施，一场百年不遇的鼠疫疫情被扑灭了。如今各国用于防治疫情的紧急措施，许多都是从伍连德的方法中沿用而来的。

而伍连德利用口罩隔绝病原体飞沫传播的方法更是备受称赞。在1911年4月召开的“万国鼠疫研究会”上，“伍氏口罩”受到各国专家的赞赏：“伍连德发明之面具，式样简单，制造费轻，但服之效力，亦颇佳善。”凭借在抗击鼠疫领域的突出贡献，伍连德还获得1935年诺贝尔生理学或医学奖的候选人提名。