Doktor John Snow stále hľadal pravú príčinu šírenia cholery v 50-tych rokoch 20. storočia. Mimoriadna príležitosť na „veľký experiment“ nastala v roku 1852, keď začala spoločnosť Lambeth Water Company dodávať svojim zákazníkom vodu neznečistenú odpadom, zatiaľ čo spoločnosť Southwark & Vauxhalla pokračovala v zásobovaní vody kontaminovanej odpadom z Temže. Aj keď v Londýne existovali viac ako len dve vodárenské spoločnosti, prekrývanie území spoločnosti Lambeth a Southwark poskytovalo Snowovi neobvyklú príležitosť na priame porovnanie miery cholery v podoblastiach obsluhovaných súčasne. Predpokladom bolo porovnanie prostredia, obyvateľstva a ďalších demografických údajov, ktoré boli skoro totožné. Jediným rozdielom v populáciách bola voda, ktorú pili.
Počas vypuknutia cholery v novembri 1853 a auguste 1854 použil Snow údaje o úmrtnosti zozbierané z Generálneho registra založeného na evidovaní podrobných údajov „od domu k domu“. Začiatkom septembra 1854, zatiaľ čo doktor Snow bol stále veľmi zaneprázdnený svojím experimentom Lambeth vs. Southwark, došlo k lokalizovanému výskytu cholery v oblasti Golden Square v londýnskej štvrti Soho. John Snow žil len pár blokov od tohto námestia a na vlastné oči videl rýchlu eskaláciu ohniska a využil to na štúdium šírenia cholery a liečenia jej obetí. Vzhľadom na podozrenie Snowa, že cholera bola prenášaná vodou, začal vyšetrovanie prepuknutia v súvislosti s dodávkou vody obetiam. Okamžite mal podozrenie, že voda z pumpy na Broad Street bola kontaminovaná, a teda javila sa ako najpravdepodobnejším zdroj ohniska nákazy. Snow vedel, že voda z pumpy Broad Street bola v oblasti známa svojou čistotou a sladkou chuťou, čo z nej robilo obľúbený zdroj vody. Počiatočná kontrola vody počas nákazy však ukázala, že voda je čistá a nemá viditeľné nečistoty, ako mali ostatné pumpy v okolí. Doktor Snow zistil, že počas búrky v prvých dňoch nákazy vo všetkých prípadoch, keď boli k dispozícii informácie o zdroji obete, spotrebovaná voda pochádzala z pumpy na Broad Street. Dňa 7. septembra predstavil svoje zistenia Najvyššej rade a ďalším zástupcom obyvateľstva, ktorí na nasledujúci deň nariadili odstránenie rukoväte pumpy.
O mesiac neskôr, začal Snow podrobnejšiu analýzu ohniska nákazy na Golden Square v oblasti Soho. Pozoroval okolie a rozprával sa s čo najväčším počtom ľudí o ich zvykoch spojených s pitím vody. V snahe zosumarizovať svoje zistenia pre širšie publikum, v decembri 1854, vytvoril svoju slávnu mapu ilustrujúcu blízkosť úmrtí na choleru k rôznym vodným pumpám.
O niekoľko mesiacov neskôr bol Snow podporený miestnym kurátorom Henrym Whiteheadom, ktorý túto oblasť dobre poznal a počas vypuknutia cholery slúžil chorým. Snowh a Whitehead sa stretli, keď boli súčasťou vyšetrovacieho výboru. Whitehead bol nápomocný pri hľadaní informácií, no spočiatku bol zástancom miasmatickej teórie. Až počas vyšetrovania sa priklonil na stranu doktora Snowa a oficiálne začal obhajovať vodnú teóriu prenosu cholery, ktorú predložil aj v záverečnej správe vyšetrovacej komisii.
Aký bol presvedčivý dôkaz? Po prvé a predovšetkým, Snow zistil svojimi vyšetrovaním, že škodlivá voda pochádzala z pumpy na Broad Street. Dôležitým bol prípad pani Susannah Eleyovej, ktorá žila v Hampsteade vzdialenom asi 4 míle ďaleko od nakázanej pumpy. Pani Eleyová si priniesla vodu z Broad Street, pretože sa jej páčila jej chuť. Žiaľ, ako jediná z oblasti Hampsteade zomrela na choleru počas epidémie v roku 1854. Snow tiež našiel príklady ľudí, ktorí žili veľmi blízko pumpy Broad Street, ktorí sa nenakazilii cholerou. V pivovare Lion na Broad Street a v dielňach na Poľskej ulici sa nachádzali dve oblasti s vysokou koncentráciou osôb, ktoré neboli obeťami. Vďaka svojej teórii kontrakcie cholery prenášanej vodou mohol Snow ľahko vysvetliť, prečo väčšina ľudí združených v týchto lokalitách neochorela, napriek tomu, že sa nachádzali priamo v centre epidémie. Pivovar mal na mieste vlastnú pumpu a pracovníci pivovaru dostávali bezplatné prídely piva (ktorého proces varenia zabil baktérie cholery). Dielne mali tiež vlastnú pumpu na mieste, takže veľmi málo obyvateľov pilo vodu z pumpy Broad Street.
A čo pacient nula a ako sa dostala nákaza do pumpy na Broad Street? Henry Whitehead zistil, že rodina Lewisovcov z Broad Street vyhodila odpad svojho chorého dieťaťa do žumpy, z ktorej unikla nákaza do vody, ktorá napájala čerpadlo na Broad Street. Whitehead a Snow určili, že dieťa Lewisovcov bolo počas epidémie v Soho prvým prípadom cholery a dospeli k záveru, že exkrementy nakazeného dieťaťa boli zdrojom kontaminácie vody v pumpe.
Záverečná správa vyšetrovacej komisie o cholere súhlasila s tvrdením Snowa a Whiteheada, že ohnisko nákazy na Broad Street bolo nejakým spôsobom pripisované použitiu znečistenej vody zo studne. Snowova teória naďalej nebola úplne akceptovaná a stále ostával priestor pre miasmatickú interpretáciu ohniska. Teória doktora Snowa bola akceptovaná až po jeho smrti, keď William Farr vydal monografiu o vypuknutí cholery v roku 1866. Farr ako prominentný štatistik poskytol veľké množstvo dôkazov dôveryhodných pre verejnosť na podporu teórie, že cholera sa šíri vodou.
