地质、考古学家安特生发现了被认为是人类牙齿的人类化石。1927年发掘恢复，1929年12月2日中国学者裴文中发现了第一个完整的北京猿人头盖骨化石。1936年在贾兰坡主持下，又发掘出三个头盖骨。截至抗日战争前共发掘出属于四十多个体的大量北京猿人骨骼。七七事变后，周口店被日军占领，发掘人员被杀，裴文中和贾兰坡的办公室被捣毁，发掘工作终止。抗日战争时期，已发掘出的六个较完整的头盖骨存放于美国开办的北京协和医学院内，太平洋战争爆发前夕，中美双方计划将其转运美国，以防其落入日本手中。途中头盖骨失踪，至今下落不明。