1900年至1901年间，斯坦因进行了第一次中亚考古探险，发现了丹丹乌里克、尼雅、热瓦克等古城遗址。1906年，他又开始第二次中亚考古探险。到喀什后，斯坦因雇到了一个中文翻译蒋孝琬，称他蒋师爷。之后，他率领着他的探险队穿过罗布沙漠边缘向敦煌前进。
1907年3月，他们走过没有水没有一点生命气息的沙漠、盐壳和恐怖的雅丹地貌之后，来到罗布大洼地的尽头，看到相对的由砾石粗沙构成的高原。阿布旦渔村的罗布人向导指引他们看古代中国的烽火台。斯坦因打马向烽火台奔去，他看到粗沙上有一条绵长的直线，虽然许多地方几乎全为流沙所覆盖，但用来加固长城的红柳层顽强的露出头来。他说这一定是中国汉代的边墙，也就是长城。
他立即测绘烽火台，仔细寻找着有没有垃圾堆。他对垃圾堆寄予很大的希望。果然，从一个不起眼的垃圾堆中他翻出了一块汉文木简。之后，他们就追踪着汉长城的遗迹测绘，小久，他们又发现-个巨大的像宫殿般的遗址。那大概是古代中国一个较大的军营吧，站在军营里，斯坦因怎么也想象不出，在如此无水无生命的不毛之地，中国汉人是怎样修筑这长城的，他们又是怎样凭借着自己伟大的组织能力，经营和守卫着通向中亚、通向罗马帝国的重要道路。尽管斯坦因已经能够确定他碰到的是汉长城，是从敦煌一直通向罗布泊的边墙，但还没有挖到证明它年代的证据，而能不能找到文字证明，斯坦因心中还没准。快要粮尽水绝了他们决定先去敦煌补充给养，然后再考察汉长城。
1907年3月，斯坦因的考古探险队到达敦煌城。他派人送一匹锦缎和一些糖果给敦煌地方官，然后登门拜访。他发现新委派的按办王大人是一个有着典雅风度和学识修养的人。通过蒋帅爷他 们谈唐僧、谈历史，斯坦因很想引起有学识的按办对自己工作的兴趣，于是在按办到他的小帐篷里回访时，他拿出在尼雅和楼兰挖掘到的汉文木简和其它文物给王大人看。王大人很有兴趣，理解了斯坦因的工作性质，斯坦因非常高兴，他知道理解是合作的开始。
之后，斯坦因又拜访敦煌参将林太清指挥，快活豪爽的林指挥对地下的东西不感兴趣，但他对地方感兴趣，尤其对新疆有兴趣，因为他作为一位下士参加过从阿古柏手中恢复新疆的战斗。这样他们又有共同的话题，林参将还派一些士兵给做护卫，说为防止懒散的敦煌人给斯坦因找麻烦。紧接着，斯坦因被邀请参加了王按办和林指挥联合举行的招待宴会。在宴会上，斯坦因看到一册敦煌官方地名和历史摘录的汉文书，在翻译蒋师爷的帮助下，他弄清了有关敦煌千佛洞的历史，也弄清了关于古代中国通往西方道路的情况介绍。他发现，现在的敦煌人和中国学者对他刚刚发现的沙漠中通往罗布泊的汉长城并不知情，也没有人涉足。这一发现令他兴奋。
出发去勘测汉长城以前，斯坦因去了一趟千佛洞，因为他听个乌鲁木齐来的商人说，千佛洞发现了一个藏经洞。他在千佛洞看到了精美博大的艺术画廊，他发现千佛洞壁画的构图风格表现出中西方艺术融汇后的特点，中国的审美影响更加突出。
计划性很强的斯坦因急着去考察那到目前还没有中国学者涉足的汉长城。他急忙返回敦煌，带上印度测绘员和八个劳上，-路摸索着去找那如藏龙般出没于沙漠中的汉长城。他们离开敦煌向北走，走了三天，走到疏勒河洼地，没路之后转向东，沼泽地又挡住了去路。就在大家都沮丧万分的时候，有人发现了一个高土台。斯坦因欣喜若狂，策马飞奔，站到高土台上，他他看到远处落日中发光的烽燧。越过烽燧远眺，足足有十五英里长的古代长城清晰可见。来到长城前，他们看到那近两千年不朽的长城，居然是由一层沙土一层红柳枝一层层筑成的，无情的沙漠风暴居然没有吞噬掉那伟大的建筑。
对古代中国垃圾堆情有独钟并善于掏的专家斯坦因，又开始找垃圾堆，好在那几个民工掏垃圾还行，不一会就挖出了一些汉文木简。木简上居然还有准确的帝王纪年日期。当天晚上，他和蒋师爷在帐篷里研究到半夜，终于从一小本《汉学手册》中找到突破口，随即把发现物汉简鉴定为公元25---51年间的东西。得出这样的结论，他们激动而又不相信，他们敢肯定，除了刻在石上的或金属上的文字，当时的中国人一定不知道她的西部甘肃出土公元初的木简。
随后的日子里，他们从不同的垃圾堆里又挖出许多汉简，超过了100件。1907年5月15日，斯坦因考察完汉长城回到敦煌，之后他绞尽脑汁与敦煌千佛洞掌门人王道士周旋，终于用少许马蹄银换取了25箱写本和5箱绢画珍品。6月13日他离开千佛洞向安西进发，他去安西的目的是从那里进入河西走廊，他下一步的工作是把河西走廊和祁连山脉绘制到地图上，后来，他的学术着作中就有一部《甘肃地图集》。
人物小传
斯坦因（1862年一1943年）出生于匈牙利，是世代居住于匈牙利的犹太人，曾在印度北部旁遮普大学任督学，在东方学院任校长。1904年，斯坦因入了英国籍，提出了第二次进入中国考古的行动计划，并于1905年获得批准。就个人素质而言，他确实是一位杰出的考古学者，他精通8种语言，又吃苦耐劳，博学机警。他前后共5次到过敦煌，所得文物共计9000多卷写本和500幅佛画，形成了他一生考古事业顶峰。为此，他在西方获得了各种荣誉，如贡历皇家亚洲学会颁赠的金质奖章，牛津大学颁赠的荣誉博士学位等。西方学术界也对斯坦因的在华活动给予充分肯定。但在中国，他的客观行为自然得到了截然相反的评断，至今仍使炎黄子孙余怒难消。
