這裏後來也就被稱為 “月亮灣遺址”。
燕家挖出的玉瑗 後來這一消息傳到了華西協和大學美籍教授、地質學家 戴謙和的耳中。為弄清真偽，他決定親自到廣漢月亮灣看個究竟。燕道誠從家中一個地窖裏，掏出了幾件玉刀、玉璧、石斧、石環等器物，嘴裏嘟囔著非要請戴謙和鑒定，實則是想在洋人面前炫耀一番。戴謙和接過器物細心察看後，認同前幾件屬於同一文化類型，並進一步推測為商周禮器。 戴謙和一番考察之後，將獲得的寶物送到他的好朋友、華大博物館長、美籍教授 葛維漢手中。葛維漢以華大博物館的名義，接收了戴謙和交來的玉石器，對此視若珍寶，以極大的熱情和精力投入到研究之中。在此之前，葛維漢見過並親手摩挲過許多玉石器，但從沒見到過如此精美之器物，遂於震驚中產生了現場考古發掘的念頭。
葛維漢多次向戴謙和請教，以弄清廣漢玉器出土情況，並會同華大博物館副館長林名均對所拍的照片做了詳細研究， 初步認為“月亮灣一帶很有可能是一處重要的古代遺址”。同時他預感到在這個出土器物坑的近旁，必有其他遺物埋入地下。如果找到並挖出，可作為這個器物坑和掩埋器物的旁證，加以考察研究。
於是，若幹年後被命名為三星堆遺址的首次科學發掘，於1934年這個陽光明媚、油菜花遍地的春天正式拉開了序幕。揭開古蜀文明一角 1936年，葛維漢於《華西邊疆研究學會會志》第六卷發表了歷史上第一份廣漢古蜀文化遺址的考古發掘報告—— 《漢州發掘最初報告》。報告將月亮灣發掘出土的器物、紋飾與河南安陽殷墟、河南澠池仰韶村、奉天沙鍋屯出土器物做了比較， 大膽而科學地提出了“廣漢文化”學說，並斷定這一文化的時代上限為新石器時代晚期，下限則為周代初期，也就是公元前1100年左右。同時極富預見性地指出： 目前的這些資料，也只能停留在暫時假設階段， 待將來找到更多的考古證據， 以及廣漢收藏品極為詳細的第一手材料 與中國其他地區的早期收藏品比較後， 再來改變或確定結論。
葛維漢的報告發表後，在中外學術界引起了廣泛的關注，這是 歷史上首次將廣漢月亮灣作為一處古代文化遺址進行命名和剖析，並較詳細地論述了出土器物與這一遺址內在的文化聯系，揭示了掩埋者的意圖和秘密，將隱匿於歷史深處虛無縹緲的古蜀文明掀開了一角。
就在華西大學葛維漢、林名均等學人憋足了勁准備再次赴廣漢月亮灣發掘並做進一步研究之時，震驚世界的抗日戰爭全面爆發了。歲月如梭， 直到1980年，三星堆的考古發掘才再次被提到了議事日程。 1980至1986年，三星堆展開了多次田野考古發掘，每次都能取得豐碩的考古成果。考古發掘進一步證明三星堆和月亮灣一帶方圓6000平方米內，出土的文物和房屋遺址具有相同的特征，應是古蜀文化遺址的兩個有機組成部分。而地下形成的16層文化堆積經碳14測定，最早年代為距今4800年左右。根據這一數據，結合其他發現、發掘的文化特征，主持發掘的考古學家認為， 三星堆遺址豐富的地層堆積可為四川新石器時代晚期到夏商周三代5000年文明史的考古研究建立一個年代學體系，並成為古蜀文化斷代分期的分水嶺和試金石。 1986年6月，月亮灣和三星堆遺址的田野考古發掘期限已滿，發掘隊宣布撤離工地。沒有人想到，就在這個節骨眼上，震驚寰宇的考古大發現爆發了。
關於此次發掘的具體情形，許多年後，已近知天命之年的考古專家陳德安回憶道： 首先在已暴露的部位布探方兩個進行發掘， 考古人員不顧夏日的酷暑，夜以繼日地工作。
大家用鋤頭、小手鏟、竹簽等，一點一點地挑， 一遍一遍地刮，可謂名副其實的“刮地皮”。
7月26日，坑內夯土大致清理完畢，當考古人員對夯土下方一層被焚燒的骨渣陸續清理時，一件件全身長滿了綠繡的大型青銅龍虎尊、青銅盤、青銅器蓋等具有商代前期風格的青銅器皿相繼出土。
最為我們所熟悉的莫過於這個青銅縱目人頭像——
三星堆出土的青銅縱目人頭像初露 只見這個出土的青銅人頭跟真人的頭大小相等，頭部為子母口形，蒜頭鼻，高鼻梁，表情溫和，慈祥端莊，眼睛中透著朝氣蓬勃的神采，具有很強的寫實藝術風格。可惜自頸部以下殘損，由頸中看進去，整個頭像內部中空，筒壁發現有殘留的泥芯，也就是通常所說的內範或內模。意想不到的是，這件人頭如同暗夜中前來報告消息的哨兵，預示著龐大的部隊就在身後。根據這一啟示，考古人員集中精力開始有針對性地發掘。接下來一件又一件青銅人頭像神話中的英雄豪傑一樣，以不同的姿態和風貌相繼破土而出。有的頭戴平頂帽、腦殼之後拖著一根梳理整齊的獨發辮；有的頭戴雙三角尖頭盔，蒙著一個神秘的面罩，其形象看上去嚴肅威武，虎虎而有生氣。
三星堆祭祀坑出土的青銅人面正像 7月27日淩晨2時多一點，參加本組發掘的民工楊運洪突然發現有一個竹皮狀的黃色物體在燈光照射下閃閃發光。過了一會兒，楊運洪發現眼前的黃色物體並不是剛才所想象的“竹皮”，而是一根金屬物—— 三星堆祭祀坑出土的代表最高權力的金杖 經仔細觀察，發現原來推斷的“金腰帶”不正確，從殘留的痕跡看，此物是用金條捶打成金皮後，再包卷在一根木杖之上而成為一個整體。出土時內層木芯已朽，但尚存碳化木渣，可知內有木杖。因發現時金皮已被壓扁變形，其長度、寬度都與現代人的腰帶相似， 故考古人員認為是蜀王的“金腰帶”。實際上，這件器物是一柄金杖。根據出土遺物大都被火燒過，或埋藏前被打碎過，以及器物坑的中間和兩邊都有坑道等特點，考古人員初步斷定，這是古蜀人專為諸神崇拜舉行儀式所留下的祭祀坑，並在後來撰寫的發掘簡報中，將此坑正式命名為 一號祭祀坑。
無獨有偶，就在考古人員押運一號祭祀坑出土文物回成都之時，又 突遇二號坑。只見刨出的那個青銅人面像，眼睛、鼻孔清晰可見，整個面部花花綠綠的似乎塗了顏色。在青銅人面像之下，有一個碩大的筒狀的青銅器也露出了邊沿。在其旁邊，另有幾件青銅器隱約可辨——
三星堆遺址二號坑出土的青銅面具 繼大面具出土之後，緊接著，是一根又一根直至數十根象牙面世。在象牙層下方，滿坑的珍寶令人目不暇接。高大、精美的青銅尊、罍，裝扮各異的青銅人頭像，大小不等的人面像，眼睛外突的“縱目”人面像，身軀斷開的青銅立人像，以及閃閃發光的金面罩、金面青銅人頭像與神奇的桐樹等，令人驚詫萬分，如墜夢境。那溫潤的玉環、玉璧、玉璋、玉戈等玉石器，一件件，一樣樣，猶如打開了蜀國寶庫的大門。二號坑器物出土情形 史影裏的古蜀國