1929年，四川廣漢農民燕道誠帶著兒子孫子三人打算在家附近挖一個水坑用於農業灌溉。可是在挖溝的時候，燕道誠的兒子燕青保卻意外挖到了一個像磨盤一樣的大石環。不過，這塊大石環要比家裡的石磨質地好得多，打磨得也十分精細。祖孫三人合力將石環挪開，下面呈現出一個長方形的神秘土坑，坑內堆滿了許許多多色彩斑調的玉石器……
燕家挖到神秘寶藏的事很快就在當地流傳了開來。1931年春，在廣漢縣傳教的英國傳教士董篤宜聽到這個消息後，找到當地駐軍幫忙宣傳保護和調查，還將收集到的玉石器交美國人開辦的華西大學博物館保管。
1934年3月初，華西大學博物館科學發掘隊前來發掘遺址，由於時局動亂，發掘工作，只進行了10天便告結束，共獲得各種玉、石、陶器600多件。
解放後，考古工作者又恢復了此處的考古工作，並將這裡命名為「三星堆遺址」。不過，當時誰也沒有想到，在他們的腳下竟然埋著一個沉睡了幾千年的神秘古國。
隨著考古工作的深入，考古專家意識到三星堆遺址絕不是一個普通的古代遺蹟，而是古代蜀國的一個中心都邑。考古隊從遺址中清理出成片的新石器時代房址遺蹟，出土標本上萬件。其中，兩座大型商代祭祀坑，出土了金、銅、玉、石、陶、貝、骨等珍貴文物數千件。
經考證，三星堆遺址中的文物屬於距今5000至3000年前的商周時期。通過這些出土文物可以確鑿無疑地證明了古蜀國的存在，而且古蜀國也曾經創造過燦爛的文明！
以前歷史學界認為，中華民族的發祥地是黃河流域，然後漸漸的傳播到全中國。而三星堆的發現將古蜀國的歷史推前到5000年前，證明了長江流域與黃河流域一樣同是中華民族的發祥地，證明了長江流域地區存在過不亞於黃河流域地區的古文明。
三星堆遺址中最具特色的文物當屬青銅器。其中，青銅神樹高384公分，三簇樹枝，每簇三枝、共九枝，上有27果九鳥，樹側有一龍緣樹逶迤而下，具推斷可能為古神話傳說中扶桑樹。
遺址中出土的青銅面具則幾乎全是粗眉毛、大眼睛、高鼻樑、闊扁嘴，沒有下頦，表情似笑非笑，似怒非怒。模樣神似現代科幻片中的外星人。
隨著三星堆遺址的發現，一個新的疑問擺在了大家面前：當年的古蜀國是如何消失的？主流的觀點認為是一場千年不遇的洪水，將整個古蜀國給吞噬掉了。
也有人認為三星堆古蜀國不是滅亡於洪水，而是毀於地震。有專家稱在三星堆附近發現的淤泥，只在一個狹窄的層面存在，而其他地方的文化層都還存在，不可能是大規模的洪水。由於四川歷來是地震高發地帶，很可能是一場強度很大的地震，再加上由地震引發的火災，將古蜀國化為瓦礫。三星堆出土的文物幾乎都有不同程度的灼傷痕跡，也從側面證明這裡曾經發生過一場規模很大的火災。