傅斯年一到任即委派董作宾急赴安阳，开始了对甲骨产地的探查活动。董作宾在经过仔细的调查后，发现殷墟小屯遗址仍留存有大量遗迹遗物可供发掘，他立即呈文中研院，并与傅斯年经过反复磋商，不久便获准在安阳进行发掘活动。1928年10月，在获得1000块银元的发掘经费后，董作宾带领一个由六名队员组成的工作队，开始了在殷墟首次短暂的试探性发掘任务，共出土有字甲骨784片。
之后，殷墟发掘的领导权逐渐过渡到当时留美攻读社会学、人类学的归国博士李济手中，在这个被称为中国考古学之父的人物领导下，殷墟又相继开展了多次发掘活动，殷墟的发掘也逐渐走上更加正规的道路。其中，地层学的知识首次被运用到中国的考古活动中，并实施了至今仍被沿用的探沟发掘法，当时每天记录考古日记的工作规程直至今日也还被考古工作者沿用着。在历次的发掘活动中，董作宾、李济、郭宝钧、梁思永、石璋如等人次第担任领队。参加者也有很多，重要的如王湘、吴金鼎、刘燿、高去寻、尹焕章、胡厚宣、夏鼐，等等，这些恰逢其会的考古工作者日后多数都成长为中国考古学界的名家巨擘。
“商邑翼翼，四方之极”
在这些专业的考古学家带领之下，殷墟大量的遗址遗迹被科学地发掘出来，出土物品包括陶器、甲骨卜辞、骨角器、玉器、车马器、兵器、青铜礼器以及殷商宫殿建筑基址、王陵、殉葬坑等遗址。当发掘工作进行到高潮时，考古工作队每天要雇用民工五百多人，发掘面积扩大到八九千平方米，最大一次的发掘面积甚至达到九千六百平方米，这些在中国考古史上都不失为浓墨重彩的一笔。
