El 31 de agosto de 1854, después de que se produjeran varios otros brotes en otras partes de la ciudad, se produjo un gran brote de cólera en el Soho. Snow, el médico que finalmente vinculó el brote con agua contaminada, más tarde lo llamó «el brote de cólera más terrible que haya ocurrido en este reino.»

En los siguientes tres días, murieron 127 personas en la calle Broad o cerca de ella. Durante la semana siguiente, tres cuartas partes de los residentes habían huido de la zona. Al 10 de septiembre, habían muerto 500 personas y la tasa de mortalidad era de 12.8 por ciento en algunas partes de la ciudad. Al final del brote, 616 personas habían muerto.

Muchas de las víctimas fueron llevadas al Hospital de Middlesex, donde su tratamiento fue supervisado por Florence Nightingale, quien se unió brevemente al hospital a principios de septiembre para ayudar con el brote. Según una carta de Elizabeth Gaskell, «Ella misma estaba despierta noche y día desde el viernes por la tarde (Sept. 1) al domingo por la tarde, recibiendo a las pobres criaturas (principalmente a las mujeres caídas de ese vecindario – las tenían peor) que constantemente eran traídas – – desvestiéndolas – poniéndose stupes de trementina, etcétera, haciéndolo ella misma a cuantos pudiera».

Al hablar con los residentes locales (con la ayuda del reverendo Henry Whitehead), Snow identificó la fuente del brote como la bomba de agua pública en Broad Street (ahora Broadwick Street) en Cambridge Street. Aunque el examen químico y microscópico de Snow de una muestra del agua de esta bomba de agua de Broad Street no demostró de manera concluyente su peligro, sus datos sobre los patrones de enfermedad y muerte entre los residentes en el Soho persuadieron a las autoridades de la parroquia de St.James a desactivar la bomba del pozo quitándole el mango.

Aunque se ha informado popularmente que esta acción puso fin al brote, es posible que la epidemia ya haya disminuido rápidamente, como explica la nieve:

No hay duda de que la mortalidad disminuyó mucho, como dije antes, por la huida de la población, que comenzó poco después del brote; pero los ataques habían disminuido hasta el momento antes de que se detuviera el uso del agua, por lo que es imposible decidir si el pozo aún contenía el veneno del cólera en estado activo o si, por alguna causa, el agua se había liberado de él.

Snow utilizó más tarde un mapa de puntos para ilustrar cómo se producían casos de cólera alrededor de esta bomba. Los esfuerzos de Snow para conectar la incidencia del cólera con posibles fuentes geográficas se basaron en la creación de lo que ahora se conoce como diagrama de Voronoi. Mapeó las ubicaciones de las bombas de agua individuales y generó celdas que representaban todos los puntos de su mapa que estaban más cerca de cada bomba. La sección del mapa de Snow que representa las áreas de la ciudad donde la fuente de agua disponible más cercana era la bomba de Broad Street incluía la mayor incidencia de casos de cólera. Snow también realizó una comparación estadística entre la Compañía de Abastecimiento de Agua de Southwark y Vauxhall, y una planta de abastecimiento de agua en Seething Wells (propiedad de la Compañía de Abastecimiento de Agua de Lambeth) que estaba río arriba y, por lo tanto, tenía agua más limpia; mostró que las casas suministradas por la primera tenían una tasa de mortalidad por cólera 14 veces mayor que las suministradas por la segunda.

Con respecto a la disminución de los casos relacionados con la bomba Broad Street, Snow dijo:

Se observará que las muertes disminuyeron mucho, o cesaron por completo, en cada punto donde se vuelve decididamente más cercano enviar a otra bomba que a la de Broad street. También se puede notar que las muertes son más numerosas cerca de la bomba, donde el agua podría obtenerse más fácilmente.

Hubo una anomalía significativa: ninguno de los trabajadores de la cervecería cercana Broad Street contrajo cólera. Como se les daba una ración diaria de cerveza, no consumían agua del pozo cercano. Durante el proceso de elaboración, el mosto (o cerveza sin fermentar) se hierve en parte para poder agregar lúpulo. Este paso mató a las bacterias del cólera en el agua con la que habían utilizado para preparar cerveza, por lo que era segura para beber. La nieve mostró que la Compañía de Abastecimiento de Agua de Southwark y Vauxhall estaba tomando agua de las secciones contaminadas por aguas residuales del Támesis y entregándola a los hogares, lo que resultó en un aumento de la incidencia de cólera entre sus clientes. El estudio de Snow es parte de la historia de la salud pública y la geografía de la salud. Es considerado como el evento fundacional de la epidemiología.

En palabras de Snow:

Al proceder al lugar, descubrí que casi todas las muertes habían tenido lugar a poca distancia de la bomba. Solo hubo diez muertos en casas situadas decididamente más cerca de otra bomba de la calle. En cinco de estos casos, las familias de las personas fallecidas me informaron que siempre enviaban a la bomba de Broad Street, ya que preferían el agua a la de las bombas que estaban más cerca. En otros tres casos, los fallecidos eran niños que iban a la escuela cerca de la bomba en Broad Street …

Con respecto a las muertes ocurridas en la localidad perteneciente a la bomba, hubo 61 casos en los que se me informó de que las personas fallecidas solían beber el agua de la bomba de Broad Street, de forma constante u ocasional …

El resultado de la investigación fue entonces que no había habido ningún brote o prevalencia de cólera en particular en esta parte de Londres, excepto entre las personas que tenían el hábito de beber el agua del pozo de bombeo mencionado anteriormente.

tuve una entrevista con la Junta de Tutores de San La parroquia de Santiago, en la noche del jueves 7 de septiembre, y representó las circunstancias anteriores para ellos. Como consecuencia de lo que dije, el mango de la bomba se retiró al día siguiente.

Más tarde se descubrió que este pozo público había sido excavado a 3 pies (0,9 m) de un viejo pozo negro que había comenzado a filtrar bacterias fecales. Las aguas residuales de los pañales de lavado, utilizadas por un bebé que había contraído cólera de otra fuente, se drenaron en este pozo negro. Su apertura estaba debajo de una casa cercana que había sido reconstruida más lejos después de un incendio y una ampliación de la calle. En ese momento había pozos negros debajo de la mayoría de las casas. La mayoría de las familias trataron de recoger sus aguas residuales crudas y verterlas en el Támesis para evitar que su pozo negro se llenara más rápido de lo que las aguas residuales podrían descomponerse en el suelo.

Al mismo tiempo, se estaba llevando a cabo una investigación de la transmisión del cólera en Deptford. Alrededor de 90 personas murieron en pocos días en esa ciudad, donde se sabía que el agua estaba limpia, y no había habido brotes previos de cólera. Snow fue informado de que el agua se había vuelto impura recientemente. Los residentes se vieron obligados a dejar correr el agua durante un tiempo antes de usarla, para dejar que el agua sudorosa, similar a una alcantarilla, corriera hasta que estuviera despejada. La nieve, al descubrir que el agua que los residentes estaban usando no era diferente del agua habitual de su bomba, determinó que el brote debe ser causado por una fuga en las tuberías que permitió que las aguas residuales circundantes y sus contaminantes se filtraran al suministro de agua. Este escenario era similar al del brote de Broad Street. El agua entrante estaba contaminada por el aumento de los niveles de alcantarillado, junto con la falta de tuberías adecuadas y seguras.

Después de que la epidemia de cólera se calmara, los funcionarios del gobierno reemplazaron el mango de la bomba de Broad Street. Solo habían respondido a la amenaza urgente que representaba para la población, y después rechazaron la teoría de Snow. Aceptar su propuesta habría significado aceptar indirectamente el método de transmisión de enfermedades por vía oral y fecal, que era demasiado desagradable para que la mayoría del público lo contemplara.