Pelliots siste stopp var Dunhuang. Ved Mogaogrottene nær Dunhuang lyktes det ham å få adgang til abbed Wang Yuanlus hemmelige kammer, som hadde en enorm mengde gamle dokumenter. En tidligere reisende forsker, Aurel Stein, hadde anført at slike dokumenter fantes der. Etter å ha analysert dokumentene i tre uker lyktes det Pelliot å få Wang til å selge ham et utvalg av de viktigste av dem. Wang trengte penger for å pusse opp sitt kloster, og gikk med på en pris på 500 tael.