最早发现楼兰古城的维吾尔族向导，名叫艾尔迪克;那位白人老者，就是赫赫有名的探险家、瑞典人斯文·赫定。
1900年3月27日，傍晚，塔克拉玛干沙漠。一位白人老者和几名向导、几头骆驼在缓慢地行走着。沿着古塔里木河的河道，他们想寻找行踪不定的罗布泊，在太阳落下的时候，他们终于来到了一个土岗上。这时，白人老者发现骆驼身上的水袋在漏水，所剩的水已经寥寥无几。祸不单行，向导发现他们落脚必须用的铁铲也丢失了。老者决定，所有人员立刻就地休整，向导独自返回寻找铁铲。
行进中，独行的向导意外地发现了一座古城的城墙、街道、房屋，甚至还有烽火台。向导以为自己产生了幻觉，使劲揉了揉眼睛，才敢确定这一切并不是幻觉。他立刻返回把这个发现告诉了老者。老者异常兴奋，他们循着向导的指引来到了那一片古城。由于没有了水，匆匆查看后他们就离开了。第二年他们又按照原路回到了这里，进行了大量发掘。老者根据当地出土的佉卢文简牍“kroraina”一词，推定古城名为“楼兰”。此后，楼兰这个名字在长达一个多世纪的时间里，一直深深地吸引着世界。最早发现楼兰古城的维吾尔族向导，名叫艾尔迪克;那位白人老者，就是赫赫有名的探险家、瑞典人斯文·赫定。
斯文·赫定在这里发掘了大量文物，包括钱币、丝织品、粮食、陶器、36张写有汉字的纸片、120片竹简和几枝毛笔。这个被斯文·赫定称为“沙漠中的庞贝城”的古城震惊了整个世界。随后，许多国家的考古学家、地理地质学者、探险队接踵而至……
各国探险队在楼兰古城及罗布泊地区发掘出的文物数量之丰富、价值之大，震惊了全世界。在各种出土文物中，楼兰古城出土的汉锦和晋代手抄《战国策》最为珍贵。汉锦大约制作于公元1-2世纪，做工精细，色彩绚丽，并绣有文字，如“延年益寿”“昌乐光明”“延年益寿宜子孙”等吉祥字样。这里发掘出的晋代手抄字纸，比欧洲人最早的纸张都要早600余年。以斯文·赫定为代表的探险家们，盛赞楼兰是一个湮没在“沙漠中的宝地”，是遗落在历史角落的“博物馆”，是“东方的庞贝城”。
延续了数千年的文明，湮没了数千年的记忆，慢慢揭开了神秘面纱，楼兰古城，在风沙和荒烟中渐渐显露出来。
考古专家根据楼兰古城附近遗址出土的古墓干尸推论，在距今4000年左右的时间，楼兰地区生活着一群以游牧为生的人，他们金发碧眼，与古欧罗巴人种同宗。或许是因为逐水草而猎，他们仅留下几具干尸，就神秘地消失了。
其后2000余年，这一地区的历史出现断层，考古发掘和文献记载中均找不到楼兰一丝痕迹。
西汉时，楼兰又出现了，是西域36国之一。张骞通西域后，楼兰成为东西方交通的要道。司马迁时代，“楼兰”一名已为汉人所知，这些记录就是依据张骞出使西域的所见所闻而来。
魏晋时期，中央政府设置西域长史一职，治所就在楼兰，楼兰也因此成为西域政治、军事、经济、文化中心。从长安出发，古丝绸之路一路西延，到达楼兰时开始分为南北两道。楼兰作为亚欧大陆心脏位置的交通枢纽城镇，在东西方文化交流中起了重要作用。
晋代之后，楼兰突然再次消失，一个曾经繁华一时的西域重镇，在此后的1500多年里再次销声匿迹。
从公元前176年始见记录，至公元前77年更名为“鄯善”盛极一时，再到4世纪左右突然消失，楼兰留在文献中的历史十分短暂，也留下了许多不解之谜。
