中，专家们最青睐的就是位于昆明西北大约110公里的元谋盆地。
“元谋”，傣语是“飞腾的骏马”的意思。这个南北狭长的盆地是云南中部高原上海拔最低的盆地，它周围高山的海拔约为2500米，而盆地内地面平均海拔仅为l100米，纵贯盆地的龙川江自南向北汇入著名的长江上游支流金沙江。
元谋盆地属于南亚热带气候，雨季受印度洋西南季风影响，雨量充沛。根据对地层里出土动植物化石的研究，元谋盆地从距今100万年到500万年的气候变迁与东非大裂谷相似，经历过从温暖、湿润到变凉、变干的过程。两地虽然相距遥远，但却具有相似的地质与环境变迁背景，同样适合于早期人类进化。
上个世纪20年代，美国科学界组织中亚考察团赴蒙古高原考察，以寻找远古人类的祖先。在去蒙古之前，他们于1926年冬至1927年春来到元谋盆地进行短期考察。在那里，他们未能找到人类的祖先，但发现一些时代比较晚的史前遗物。这些材料现在保存在纽约国家自然博物馆。
到了30至40年代，美国古生物学家在元谋盆地发现了早更新世动物群化石，使元谋盆地成为南亚重要的早更新世河湖地层的标准剖面所在地。可惜的是，他们还是没有遇见古老的人类化石或文化遗物。
我国学者对云南的考察也在同一时期开始了。1937年春天，中国地质调查所派遣卞美年和贾兰坡去云南开展调查，他们把这次行动戏称为“拦路打劫”。到达云南之后，他们首先在昆明附近开展调查，在山洞里发现一些动物化石和旧石器，虽然未能“劫”到北京人和爪哇人的先辈，但已经感觉到了远古人类的气息。正当他们准备扩大云南的考察成果时，新任务传达下来了，要他们回北京进行周口店北京猿人的发掘。
在这次“拦路打劫”过去将近30年后，地质学家钱方的发现如“一石惊起千层浪”，使元谋真正地走入了考古学家的视野。
1965年初，为配合四川攀枝花地区的建设和成昆铁路的勘察设计，在中国地质科学院黄汲清教授的部署下，组织了一个西南地区的新构造研究组。这个研究组由地质研究所的钱方、赵国光、浦庆余和王德山四人组成。四人在出发前经过收集资料和研究分析后认为，在拟开展的工作地区中，元谋盆地是首选。于是，3月下旬他们在组长赵国光的带领下，从北京经由昆明来到云南省楚雄彝族自治州元谋县。
当时元谋县交通闭塞，仅有一条土公路与昆明相连，汽车要开两天。整个元谋县内除一趟班车外，只有一辆汽车——医院救护车。所以在日常勘测时，地质队的队员们只能靠两条腿跑，一般每天要跑四五十里路。可就是在这样的条件下，他们找到了已经有170万年历史的元谋人的踪迹。
为了便于开展工作，他们经常要向当地老乡打听情况。有一天老乡告诉他们，上那蚌村附近“龙骨”很多，传说有十条龙死后埋在那里，所以叫它“十龙口”。地质队的队员立刻赶往那里，展开踏勘和调查访问。几天下来，他们确认上那蚌村这一带地层出露好，化石多，构造现象清楚，因此，决定把这里作为工作重点。
他们住在一位当地老乡家，由于勘测任务繁重、时间紧，他们不得不争分夺秒地开展工作。有时地质队员们清晨就出发了，天黑才回到住地，饿了就吃几口带的馒头，渴了就喝几口泉水。
5月1日是劳动节，是法定的节假日，可地质队员仍把它当工作日对待。这天一早，钱方、浦庆余和王德山这几个年轻人带上地质锤、小铲和装化石的书包，赶往勘测点工作了。元谋盆地受盆地气候和西南季风气候的影响，才4、5月份就闷热难当。这天天气晴朗，三人分头在一个个小土包上，一条条沟沟坎坎里搜索化石，不一会儿就汗流浃背，但几个人收获了不少化石，最多的是云南马牙、鹿牙和破碎的鹿角、牛牙，也有少许象牙及啮齿类的牙床，还有一些动物肢骨。每当找到这些化石，他们都用预先准备好的棉纸把它包好，化石比较集中的地方还给它编上号码，并将化石所在的层位记录清楚。一天下来，三个人的书包都是满满的了。
下午5点左右，钱方在距上那蚌村西北800米的一个土包下，发现了几颗半露出地面的云南马化石，在这几颗化石旁边还有一些类似牙齿的化石。由于这些化石大部分埋在土中，表面只露出一些痕迹，还无法做出辨别。钱方用地质锤的尖端，小心翼翼地进行挖掘，一枚化石渐渐地露出地表，挖出后仔细观察，应该是人牙！带着兴奋的心情，钱方在这颗牙齿的出土处继续寻找新的化石，很快又挖出一颗。经过比较，这两颗牙齿似乎是两枚上两侧门齿，一左一右，他把牙齿化石捧在手中，如获至宝。这时浦庆余和王德山两人也先后来到这里，当他们看到这两颗浅灰白色的、石化程度很深的牙齿化石，非常兴奋，也认为这应该是猿人的牙齿。几个人又在这小土包周围寻找化石，希望能找到更多的人类或猿类化石材料，但可惜的是只找到其他一些哺乳动物化石碎片和牙齿化石。天已经渐渐黑了下来，又开始下起雨，他们只得回到上那蚌村住地。
回到住地，三个人马上取出这两颗门齿化石，仔细地琢磨起来。他们翻开书本找出“北京人”的门齿素描图跟这两颗门齿进行对比，甚至张开嘴将这对门齿和自己的门齿进行比较，结果一致认为这对门齿很可能是猿人的门齿。可没一会疑问又来了，这对门齿比现代人的门齿要粗大，会不会是巨猿的门齿？由于他们不是古人类研究专家，所以当时无法对这对门齿得出一个较肯定的结论。但大家一致认为这是两颗非常有价值的门齿化石，便把它用棉花包好，装在一个带有玻璃盖的方纸盒里，准备带回北京请有关专家作详细的研究和鉴定。
第二天一早，他们又回到发现牙齿的小土包，进行了搜索和简单挖掘，结果找到了几颗马牙、牛牙、鹿角和一些化石碎片，但再没有找到其他的人类化石。
回到北京后，他们专门向有关专家汇报了这两颗牙齿的发现情况，并提出了初步的看法。经过中国地质博物馆胡承志的初步研究鉴定，认为基本形态可以与北京人同类牙齿相比较，故被定为直立人种中的一个亚种，并以发现这一化石产地的元谋县城命名，定为“直立人·元谋亚种”，简称为“元谋人”。这是我国首次在早更新世地层中发现的古人类化石。
1972年2月22日，新华社报道了这一重要发现和初步研究成果，引起了国内外科学界的极大关注。元谋人的故乡吸引着中国和世界古人类学家纷纷来这里考察研究，围绕元谋人开展了多学科的综合研究。元谋这个人类文明的孕育地，也在默默地等待人们进一步揭示它的奥秘。
第二年的冬天，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、云南省博物馆、元谋县文化馆等单位组成发掘队，对元谋人遗址及元谋盆地进行多学科科学考查和发掘工作，在该地点同层位内找到刮削石器3件，有人工痕迹的石块3件，地表采集到石器10件，石料均为石英岩，不过，最让考古队员兴奋的就是炭屑的发现了。
1974年的一天，考古工作者们像往常一样紧张有序地工作着，忽然，不知是谁喊了一声：“快看，是炭屑！”大家立刻扔下手里的活围上前去，经过研究后初步认定是炭屑遗存。经过深入发掘，炭屑遗存越来越多，最让考古队员兴奋的是炭屑与哺乳动物化石“共生”的现象，发现有炭屑的地方就能找到动物化石，有动物化石的地方大都也能找到炭屑。是自然火还是人工用火的遗迹？考古队员们苦苦思索，这是一个耐人寻味的问题。根据地层来看，这里是靠近湖边的浅水地区，粘土层中常夹有砾石，哺乳动物化石上常有豪猪咬啃的痕迹等等，说明这里不是远古人类的住地。那这些炭屑是哪儿来的？考古队员在发现炭屑的附近展开了调查，认定这些炭屑不是火堆原处的灰烬，而是从附近岸上被雨水冲下来的，说明元谋人的居住地距这里并不远。
“用火”，在人类历史上是一件了不起的大事，用火使人类支配了一种自然力，是人类文化上的巨大进步。看来元谋人不仅制造和使用石器，很可能已经会用火了。
1984年12月中旬，北京自然博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等单位又在该遗址南偏东300米处，比牙齿化石出土层稍高的地层内发掘到元谋人胫骨化石一段，尖状骨器1件，有人工痕迹的骨头2件。
两年后，元谋县又有了新的重大发现。这些新发现为人类的演化发展提供了珍贵的化石资料。1986年10月5日，元谋县物茂中学初一学生、彝族姑娘李自秀在竹棚村西偏南约1公里的豹子洞箐发现了重要化石。她和她的舅舅一起，将80公斤重的化石扛到昆明，交给了云南省地质矿产研究所工程师。工程师当即从化石中挑出了一颗人类牙齿，经考证，这颗牙齿距今约210万年，专家将这一人类命名为“东方人”。
为了进一步考古发掘，这一年的12月，云南省成立元谋古人类考古联合发掘队先后分别对豹子洞箐进行了6次试掘和发掘工作，在该地区共获古猿牙齿化石67枚，以及上千件约40个种类的三趾马动物群化石标本。与此同时，中国地质科学院地质力学研究所、云南省地质科学研究所等单位，初步对豹子洞箐地区完成了地层划分、年代测定样品的采集等工作。经初步研究，这些古猿化石可分为两大类型，即腊玛古猿和西瓦古猿，其时代为上新世，距今约400万年。
元谋古猿化石的发现，填补了我国上新世该类型古猿化石材料的空白。同时，对研究人类起源与演化及其地理分布，