1900年3月，正在中国西部罗布泊地区进行科学探险的瑞典探险家斯文·赫定向世界宣布了一个振奋人心的消息，他在中国新疆的罗布泊沙漠找到了消失近两千年的楼兰古城！
消失传出，世界一片哗然。此后，大批探险家、地理学家纷纷前往中国罗布泊进行实地考察，希望能够破解楼兰消失之谜。这些探险队包括了：1905年美国的亨廷顿探险队；1906年英国的斯坦因探险队；1908～1909年日本的大谷光瑞探险队；1910～1911日本的大谷光瑞、橘瑞超第二次探险队。
这些探险队在楼兰古城及罗布泊地区发掘出大量文物，其价值之大震惊世界，其数量之丰富难以数计。除新石器时代的石斧、木器、陶器、铜器、玻璃制品、古钱币等等，文物品种极其繁多。其中以晋代手抄《战国策》和汉锦最为珍贵。这份手抄字纸，仅仅比蔡伦105年发明纸晚一二百年，比欧洲人最古的字纸要早六七百年。制作年代在1～2世纪的汉锦，色彩绚丽，相当精致。还发现当年任西晋西域长史的李柏给焉耆王的信件，根据这件信件而发现了“海头”故城。楼兰，这个曾经被中国人遗忘的城市引起了世界的密切关注，人们交口赞誉它是一个埋藏在“沙漠中的宝地”，是“东方的庞贝城”。
楼兰在罗布泊西岸，坐标为东经89°55′22″，北纬40°29′55″，今属新疆巴音郭楞蒙古族自治州若羌县。整个城市被扯碎成条条块块，属于典型的雅丹地貌。全城面积108，240平方米。城墙西、北两面均长327米，东、南各长333.5米、329米，残存最长的一段城墙长60.5米，厚8米，残高3.5～4米。
城内分三个区。东北为寺院区，以高耸的佛塔为主体，塔周有木构土筑的寺庙。残塔高10.4米，呈八角形；塔基直径19.5米，下层板筑夯土，上层垒砌土块。西南为官衙区，房屋坐北朝南，墙厚1.1米，最大的中厅有房三间，面积106平方米；墙以文木为架、红柳编楼兰纸质文物中以晋代手抄《战国策》和汉锦最为珍贵这份手抄宇纸，仅仅比蔡伦105年发明纸晚一二百年，比欧洲人最古的字纸要早六七百年。
网、外涂草泥而成。西部和南部为住宅区，也是红柳编的苇墙，最大宅院可达350平方米，最小不过23千方米。城中有一条古水道，自西北向东南穿城而过。
故城东4公里有一座较小的佛塔，残高6.28米，遗有彩色佛教壁画残片和佛像残骸。故城西北5.6公里有一座烽火台，残高10.2米，基宽18.7米，内可住人。
城东北有多处墓葬群，在这里人们发现了大量的随葬品，有铜镜、汉钱、织锦、漆器、玉器、木碗、陶罐、耳饰等，皆为前汉、魏晋时代遗物。
中国科学家到楼兰考察，开始于1927年。当年随中瑞(典)西北科学考察团来楼兰的著名考古学家黄文弼和地理学家陈宗器，曾先后数次到达罗布泊北岸考察，发掘遗址，出土了70多枚写有明确的西汉纪年的汉文木简，发掘了汉代烽燧遗址，还出土了相当数量的铜器、铁器、漆器、木器和骨、石、陶器，以及丝、麻织品残片。此后50年很少有人再进入罗布泊地区和楼兰古城考察过。
1979年6月，时任中国新疆考古所所长的穆舜英借中央电视台拍“古丝绸之路”电视片之机，作出联合组成大型探险考察队去罗布泊地区考察古丝绸之路和探寻古楼兰城的决定。1980年4月她骑着骆驼，历尽艰辛，对古楼兰遗址进行考古。在楼兰半个多月的发掘考古，发现了“楼兰美女”，成为世界上第一个进入古楼兰王国遗址的女性。另一位中国考古专家王炳华先生曾5次进入楼兰考察，获得丰硕成果。
在西方探险家进入罗布泊之前。楼兰只是中国史书上的一个来无踪去无影的神秘符号。它处于罗布泊的西岸，孔雀河的下游。四周被参天的胡杨所覆盖。2000多年前它创造的辉煌和遭遇的苦难在现在看来只是稍纵即逝的梦。
1980年6月17日，56岁的中科院新疆分院副院长、著名科学家彭加木在罗布泊考察，当天留下一张“我向东去找水井”的字条，冒着摄氏56度的高温独自一人外出，便神秘失踪，再也没有回来。16年后的同一天，上海籍旅行家余纯顺在完成了他的58项探险计划后，也倒在了这块干涸的土地上。
中国的楼兰探险热潮，再次轰动了国际。响应最积极的是日本。
上世纪70年代末，日本NHK电视台与中央电视台联合摄制电视片《丝绸之路》，再次获得了魏晋时期的汉文木简、文书(包括少量的怯卢文)及大量的古钱、毛织物、丝织品、皮革制品、漆器等珍贵文物。
日本人将1988年称作“楼兰年”，发起了以楼兰探察为中心内容的纪念活动，楼兰的研究进入了世界。