ג'ורג' הרברט מקרנארבון קיבל את הזיכיון לחפור בעמק המלכים ב-1914, לאחר שדייוויס נאלץ לפרוש מסיבות בריאות, אולם מלחמת העולם הראשונה עיכבה את החפירות עד 1917. על סמך הממצאים הקודמים, קארטר סבר שהקבר חייב להימצא באזור בו נגלו ממצאים אלו. הוא חפר כ-5 עונות באזור מגורי הפועלים שעבדו בחציבת הקברים, ואז בעקבות מיעוט ממצאים, כאשר הוחלט שזו העונה האחרונה, ב-1922, הוא גילה גרם מדרגות, בן 16 מדרגות, חצוב בסלע מתחת למשטח הגישה לקבר , קברם של רעמסס החמישי והשישי. הנפולת מחציבת KV9 כיסתה לגמרי את פתח KV62 והוא נשכח. במשך השנים נבנו על השטח הבקתות של הפועלים שחצבו קברים באזור, שם עבד קארטר.
גרם המדרגות הוליך לדלת שחסמה פתח. קארטר הורה לכסות את המדרגות, הציב שמירה על המקום ודיווח לממונה עליו, לורד קרנארבון, על הממצאים.
פתיחת הקבר והחקירה.
קארטר התחיל בפתיחת הקבר רק אחר שהלורד ובתו, ליידי אוולין הרברט, הגיעו ללוקסור והיו נוכחים בפתיחה. הכניסה לקבר החלה ב-26 בנובמבר. הם נכנסו לגרם מדרגות שהוביל למסדרון שגם הוא היה חסום על ידי דלת. בשלב הזה, הסימן היחיד שקישר את המקום אל תות ענח' אמון היו חותמות על החלק התחתון של הדלת עם שמו של המלך. כמו כן היו סימנים שהמקום נפרץ פעמיים בזמן העתיק, אולם העובדה שהפרצות נחסמו, העידה שהמקום לא התרוקן לגמרי מתכנו.
קארטר פתח חור קטן בדלת והאיר את התוכן בנר קטן, על מנת לגלות גזים רעילים. שלהבת הנר רעדה כתוצאה מהאוויר החם שפרץ מבפנים. קארטר הסתכל פנימה ונאלם דום. כאשר קרנארבון שאל אותו אם הוא רואה משהוא הוא ענה: "כן, דברים נפלאים". בשלב זה קרטר עדיין לא ידע אם מצא את הקבר או מטמון של ממצאים.
בשלב הראשון קארטר גייס צוות של אנשי מקצוע מבין הצוות של מוזיאון המטרופוליטן שחפרו במקום וכן קיבל בהשאלה מומחה, ארכאולוג-כימאי מהשלטונות המצריים.במורד המדרגות התגלה חלל מלבני ובקצהו נצמד חדרון נוסף במישור נמוך יותר, חסום שביחד השלימו את צורת האות "ר". בחדרון זה נמצאה תיבה מוזהבת שבתוכה בסוף נמצאו הסרקופג והמומיה. חדרון זה כונה כ"תא הקבורה".
בנוסף נתגלו עוד שני חללים חסומים על ידי פתח. לאחד החללים קארטר התייחס כ"נספח" ולשני, זה שסמוך לתיבה המוזהבת, כ"חדר המטמון".
באמצע דצמבר התחילה העבודה במקום. העבודה נערכה במשך כשמונה שנים שבהם קארטר דאג לתעד ולצלם את מקומו של כל ממצא, כפי שנמצא, בדייקנות ובקפדנות .
קארטר ואחד מעובדיו, , ניהלו יומן מפורט של התהליך של החפירה, הטיפול, ההתמודדות עם התיירים המכובדים מאוד שבאו לצפות בפלא וההתמודדות עם הבעיות של הקצאת המשאבים שבהם נתקלו.
קללת הפרעונים.
הקבר ממשיך להעסיק מדענים וארכאולוגים מסביב לסוגיית קללת הפרעונים. סביב הקבר התפתחה תיאוריה של קללה הרובצת על מי שפותח את הקברים העתיקים של הפרעונים.
האגדה על קללה זו נפוצה בעקבות מותו של ג'ורג' הרברט, הרוזן החמישי מקרנארבון ב-5 באפריל 1923. גופתו נמצאה בבית המלון קונטיננטל-סאבוי שבקהיר. מותו נבע ככל הנראה מאלח דם (שהתפתח לדלקת ריאות), שנוצר כתוצאה מגילוח בטעות של עקיצת יתוש נשא של שושנה, מה שגרם לפתיחת הפצע ולזיהום חמור. מקרי מות נוספים של מגלי קברים חיזקו את התיאוריה הזו ואף ניסו לחזק אותה בהסברים מדעיים. אולם לא כל מגלי הקברים מתו מיתות שלא בעתם.
הממצאים.
ארבעת החדרים שנמצאו במתחם היו בעלי קירות חלקים, ורק חדר הקבורה היה מעוטר. ישנה סברה, שבפועל היה קבר אחר בהכנה עבור המלך, אולם מכיוון שנפטר באופן פתאומי, הוחלט לקבור אותו בקבר זה שהיה מיועד לאדם אחר.
בשנת 2009 עבר הקבר שיפוץ שנמשך כ-10 שנים, שנועד לנקות את הקירות מנזקי הזמן. ב-2019 נפתח שוב הקבר לציבור.
באוגוסט 2015 נתגלו בקבר סימנים של שתי דלתות סתרים המובילות לחדר נוסף, ובמרץ 2016 נתגלו בסריקות של המקום סימנים לחומרים מתכתיים ואורגניים, מה שמחזק את ההשערה שבמקום יש חדר קבורה נוסף. הארכאולוג , העלה סברה, שהמלכה נפרטיטי קבורה בחדר זה.
החדר הקדמי.
החדר הקדמי, הלא מעוטר, נמצא באי סדר מוחלט, ככל הנראה בגלל ההחזרה של החפצים שנתפסו בזמן השוד. קארטר קטלג בחדר זה כ-700 חפצים שביניהם היו 3 מיטות הלוויה: אחת בצורת אריה (האלה סח'מת), השנייה בצורת פרה (האלה חתחור) והשלישית בצורת חיה שהורכבה מגוף אריה, זנב של סוס יאור, וראש של תמסח. כמו כן נמצאו ארבע כרכרות, כאשר אחת ששימשה לציד, אחת לקרבות ועוד שתיים למצעדים. בחדר נמצאה גם תיבה גדולה ובה אביזרים צבאיים, מקלות הליכה, לבנים של המלך וחצוצרה עשויה מנחושת, שעדיין ניתן לנגן בה. משני צידי השער הנעול שהוביל לתא הקבורה ניצבו שני פסלי שומרים מצופים זהב.
לפני פתיחת הפתח שהוביל לתא הקבורה, היה צורך להוציא את כל החפצים בחדר הקדמי. התהליך כלל תיעוד, צילום וטיפול עדין ביותר בחפצים שהתגלו.
תא הקבורה.
תא הקבורה, היה מעוטר בתמונות מטקס פתיחת הפה, ספר המתים והצגת המלך עם ישויות אלוהיות שונות. ניתן להבחין בשינויים שבוצעו בכרטוש של המלך. ההסבר לכך יכול לנבוע משנוי שמו מתות ענח' אתון לתות ענח' אמון, אולם גם משנוי ייעוד הקבר.
בתוך התא נמצאו ארבע תיבות גדולות מוזהבות, זו בתוך זו, אשר מילאו את כל תא הקבורה עד אפס מקום. על דפנות התיבות היו טקסטים של קבורה. כל תיבה הכילה חפצים שונים. על יד התיבה החיצונית היו 11 משוטים עבור סירת המוות שתשרת את המלך במסעו לעולם הבא, מכלי בושם ומנורות. על התיבה השנייה נמצא הטקסט של ספר המתים. התיבה הפנימית הכילה את הסרקופג שהיה עשוי מקשה אחת של קשה ועמיד במיוחד ואשר המכסה שלו היה חצוי. בסרקופג נמצאו שלשה ארונות מתים אחד בתוך השני מונחים על מיטה בעלת ראשי אריה. הארון הפנימי ביותר עשוי מזהב טהור במשקל של כטון, והכיל את המומיה של המלך מכוסה ב-143 תכשיטי זהב משובצים באבני חן. המומיה של המלך נשמרה בשלמותה, אולם התכריכים שבהם נעטפה ניזוקו בתהליך פתיחת הארונות.
מסכת המוות שבארון הפנימי, שכיסתה את המומיה, עשויה זהב טהור במשקל 11 ק"ג ומשובצת אבני לפיס לזולי קרנליאן, אובסידיאן, קווארץ, טורקיז וזכוכית.
בעוד שמלכים רבים הכינו חלקים מתשמישי המוות שלהם עוד בחייהם (על פי עדויות וצווים שנמצאו באל-עמארנה), חלק לא מבוטל עבור קבר זה, הוכן לאחר מות המלך, בזמן חניטת הגופה. תהליך החניטה ארך כשבעים יום. במקרה של תות ענח' אמון, רוב החפצים שנמצאו מתאימים לזמן מותו. זאת על פי סמנים שחפצים אלו תואמים לאדם בגיל שבו הייתה המומיה. כמו כן, נמצאו פריטי ריהוט מאל-עמארנה, שעדיין נושאים את שמו הקודם (תות ענח' אתון), הקשור לאל אתון שהיה הישות האלוהית שהונהגה על ידי מהפכת אמנחותפ הרביעי, אביו של תות ענח' אמון.
קירות החדרים והמחיצות שביניהם יכלו להבנות רק לאחר הכנסת הסרקופג והארונות המכילים אותו, משום גדלם. לכן, מתעוררת השאלה, היכן היו חפצים אלו בזמן זה וכיצד הובאו לקבר.
חדר המטמון.
הגישה לחדר זה התבצעה באמצעות מסדרון לא חסום. נמצאו בו כ-5000 חפצים שרובם טקסיים. קרטר קטלג את כולם.
בחדר נמצאה . בתוך השידה נמצאה לאחר הסרת מכסה התיבה, התגלו ארבעה ראשים מלכותיים ששימשו מכסים לארבע מכלים ובהם ארונות קטנים עשויים זהב שהכילו את אבריו הפנימיים של המלך. מבדיקת הארונות האלו קיימת סברה שהם נבנו עבור מישהו אחר (ענח' חרפ רור) והושמשו עבור המלך. כל הממצאים נמצאים במוזיאון המצרי בקהיר ויוצגו במוזיאון החדש בגיזה עם פתיחתו.
בחדר נמצא פסל גדול של אנוביס ששמר על תיבה שהכילה תכשיטים ואלמנטים טקסיים שונים, וכן פסלונים מוזהבים של המלך לובש כובעים שונים ביניהם המלך עומד על נמר שחור והמלך המשתמש בצלצל. בנוסף, נמצאו פסלונים של ישויות אלוהיות אחרות, דגמים של סירות ועוד שתי כרכרות, רהיטים, בגדים וכלי נשק. בחדר היו גם קופסאות עם אושבטי. אלו הם צלמיות קטנות המציגות דמויות שונות שיעזרו למלך בחיים שאחרי החיים, כגון עובדים שונים שישרתו את המלך, כוהנים דגמים של מבנים נחוצים, ועוד. על הצלמיות יש כתובות הלקוחות מספרי הדת. בסך הכול היו בקבר 413 אושבטים בקופסאות שחורות, בחדרים השונים. ניתוח של אושבטים אלו מעלה ש-365 מהם היו בעלי תפקידים חד יומיים, 36 בעלי תפקידים בקבוצות של 10 ימים, והיתר בעלי תפקידים שנתיים. החומרים והלבוש של האושבטים היו מגוונים, החל מעץ פשוט, עץ מצופה עלי זהב וכלה בחרס עדין. כמו כן היו שם פסלוני אושבטי של שר הצבא ושל שר האוצר , כסימן לנאמנות שאחרי המוות. נמצאו גם סלים וכלי אצירה לשימוש האושבטי.
הנספח.
חדר זה שכן במישור נמוך יותר מהחדר הקדמי, וקרטר יצר פתח בקיר על מנת לגשת לחדר זה. בחדר עצמו התגלה אי סדר מוחלט. קארטר תיאר כי אף על פי שהיו גורמים רשמיים שניסו לסדר את תא הקבורה לאחר שחדרו השודדים, בחדר זה לא נעשה שום מאמץ לעשות סדר. החדר הכיל משחקים, שמנים, משחות, מזון, ויין. זה היה החדר האחרון שטופל על ידי קרטר.
מעשי השוד.
בזמן החפירות, התברר שהקבר נשדד בזמן העתיק פעמיים.
השוד הראשון.
לפי סימני תיקון על החלק העליון של הדלת המובילה לקבר שעברה תיקון לאחר שניזוקה, הסיק קארטר שהייתה פשיטה של שודדים על הקבר. מאחוריה הדלת, הייתה מנהרה חצובה בסלע וממולאת בשברי סלע גיר. נראה היה שהייתה דלת נוספת שעברה חדירה, ותוקנה. נמצאו חלקי חפצים חסרים ושברי כלים, שמהם הסיק קארטר שפשטו על הקבר כדי למצוא חפצי זהב ולאחר מכן שמנים יקרים וכל זה בסמוך לקבורה.