图特卡蒙陵寝的发现是埃及考古工作成功的顶峰，也是一个埃及考古史的重要转折点，这一伟大的发现是与一位名叫霍华德·卡特的英国考古学家的名字联系在一起的。此外，资助他进行发掘的卡纳冯勋爵同时也参与了这一最伟大的发现。
1903年卡特前往埃及。1906年，他自己着手进行出土工作。一开始，他们选定了国王谷里一小块面积准备进行挖掘，这块地方选对了，应该说是运气不错。
卡纳冯和卡特站在山头向下俯视着国王谷。以前已经有几十个人在那挖掘过，可惜这些先行者却没有人留下一份详细的地图哪怕是一纸草图，以供后来的开发者作为参考。谷里遍地是大堆的挖出的碎石，整个谷底看起来有点像月球的表面。乱石堆之间是一座座陵墓的入口，而这都是早已开发的墓葬了。如今惟一的办法只能是有系统地全面挖掘下去。
在这以前整整100年，贝尔佐尼掘出了拉美西斯一世、西索斯一世、厄耶和门图海克佩什的陵墓。后来他写道：“从我近来发现的古迹看来，我可以充分肯定，除现已探明的以外，毕班·埃尔穆鲁克山谷里再也没有另外的古墓了。
埃及文物管理局长马斯皮罗签署批准卡纳冯勋爵开发国王谷的文件时坦率地说明，他认为这块墓区业已挖掘干净，现在再去调查研究纯属浪费时间。他可以肯定帝王谷再也挖不出什么东西了。
卡特在听到这许多否定的说法以后，仍然认为有可能发现古墓，而且知道是谁的陵寝，其根据何在呢？
他亲自观察了美国业余考古者狄奥多尔·戴维斯发现的古物，其中有一只彩釉陶杯，上面铸着图特卡蒙字样。这只杯是戴维斯从一块岩石下面发现的，戴维斯在同一地点又发现一座小型石墓，墓中找到一个破碎的木箱，里面有一片金叶，上面也有图特卡蒙的名字。戴维斯当即确定这座小石墓就是图特卡蒙，其实这是错误的，卡特的想法与此不同：戴维斯的又一件文物得到正确的辨认以后证实了卡特的意见。那是看起来价值不大的陶器碎片和几卷麻布，装在几只大瓦瓶里，瓶口封起，瓶肩上铸着象形文字。后来经纽约大都会艺术博物馆研究，认为这些瓦瓶和瓶里的东西很可能是图特卡蒙墓中的殉葬品。另外，后来戴维斯又在“异教国王”伊克纳顿的陵寝里发现了几个黏土做的图特卡蒙的印章。
这一切可以证明确实有一座图特卡蒙的陵寝。卡特力排众议，认为这座陵寝的位置在帝王谷的中心，并且大约就在戴维斯发现上述文物的地点附近，看来这是言之有据的。
卡纳冯和卡特开始挖掘了。干了一冬以后，他们在选定的那块三角地基本清除了表层地面的碎石堆，挖到拉美西斯六世的墓。“我们发现许多当年建陵工人的房舍，都造在巨大的岩石上，而帝王谷里这类岩石附近往往可以找到墓葬。”
接下去发生的事情，在开发图特卡蒙墓的全部过程中是最不平凡的一段。挖过一阵以后，如果再照原定方向继续扩大，就要堵塞拉美西斯陵墓的入口。因为这是旅游胜地，所以必须停挖，等待一段时间才能顺利进行。到1919年冬继续挖掘后，在拉美西斯六世墓的入口处挖到一批文物，虽然数量有限，但具有考古价值。卡特说：“这是我们真正接近目标的第一步。”
用英国考古学家比特里的话来说：这时卡纳冯和卡特已经把这块三角地区“奋斗”完了，单单留下了那块建陵工人遗留的房舍的所在地。为了避免妨碍旅游者，他们留下这块地方，转移到别处挖掘。挖掘工作在托特米斯三世陵寝所在的一处小山谷又继续了两冬，但“并无真正的收获”。
他们总结了一下，为何几年来费力不小但成绩不大，并开始考虑索性另辟新区，从头开始。只有古代工房和大石块的那一块地方没有挖，而且前面说，这块地方位于拉美西斯六世的墓地之内。考古队犹豫不定，几次推翻既定的计划以后，终于决定在国王谷挖掘最后一个冬季。
这次卡特挖掘的地方，其实是他6年前就应该集中开掘的目标。他们拆去工房，清走复土，立刻看到图特卡蒙墓的入口，这是埃及最为豪华的陵寝。卡特写道：“这突然的发现真使我瞠目结舌，接着一连数月不断的收获接踵而至，忙得连想一想都来不及。”
卡特是在1922年11月3日动手拆除古工房的，当时卡纳冯勋爵正在英国。次日上午，第一座工房拆掉以后，下面就露出一层凿在岩石里的石阶。到11月5日下午把复土清理得初具眉目，这时已经可以肯定是发现了一座陵墓的入口。
挖掘工作在加紧进行。这一天的时间慢慢地过去，卡特的心情也越来越激动。当埃及的夜幕突然降临时，已经挖到第12层石级，这时就露出一座门的上半部，门用石块堵住砌牢，并盖有印章。一座封闭的墓门找到了——这就是说，真的找到了！
卡特仔细观察封戳，确定是国王的墓室专用的。既然有王室的封戳，墓中一定安葬着非常显要的人物。入口的上方存有建陵工人的住房，可以证明这座陵寝至少从第二十朝以后尚未遭受劫掠。卡特一面激动得双手发颤，一面在那墓室的门上钻了一个洞，洞的大小“刚刚塞得进手电筒”。他看到门里的通道被大小石块堵得严严实实，这进一步证明建陵以后采取了各种周密的保护措施。
11月24日，工人们清出了最后一级石阶。卡特走下16级石阶，面对着封闭的墓室门。这时他清楚地看到了图特卡蒙的封戳，但同时他也看出了埃及学家经常遭到的情况——陵寝已经被人挖过，盗墓贼也在这里做过手脚。
“墓室门全部清出以后，”卡特说：“才能看清这个门的一部分曾两次被人打开然后重新封闭。另外，起初发现的豺形和9个俘虏图形的封戳是印在重新封闭的部分的，而图特卡蒙的封戳则印在门的原来的部分，这才是最初的封戳。由此可见这座陵墓并非如一开始所想的原封未动。盗墓者进去过，并且不止一次；墓上的工房说明盗墓的年代不迟于拉美西斯四世在位时期。但重新封闭的痕迹又可证明盗墓者并没有把墓内洗劫一空。”
随着第二道墓门的清出，气氛紧张起来。卡特后来回忆道：“决定的时刻来到了。我用颤抖的手在门的左上角钻了一个小洞。”
卡特把一根铁棒伸进孔去，觉得门里是空的。他点燃几支蜡烛进行测试，确定没有含毒气体以后，就叫人扩大门上的洞。
卡特慢慢地转回头激动地说：“看见很多了不起的东西。”
事后卡特回忆当时大家轮流从洞口向里面观察时的情景，他写道：“我们在烛光下看到的景象在考古出土史上是空前的。当月17日墓室门正式打开以后，证明这话并没有丝毫的夸张。在一盏移动的强光电灯照耀之下，人们看到几张金色躺椅、一张包金宝座、两尊巨大的黑色雕像、若干雪花石膏瓶，和几座奇形怪状的神龛。墙上映出奇特的兽头的影子，一座神龛的门开着，一条金蛇从里面向外探头。两座雕像像站岗一样面对面站立，身穿金裙，足踏金鞋，手执权杖，额头上盘着护身眼镜蛇。”
这一切真是金碧辉煌，美不胜收；然而这里同样发现了入侵的痕迹。门旁有一个装着一半灰浆的容器，旁边有一盏乌黑的油灯。有一处有几块指痕，看得出是刚刚涂好的漆面留下的，门槛上放着临走时留下的花环。
卡特和卡纳冯看得瞠目结舌，定神以后，却又发现一件奇事：如此豪华地下殿堂里竟没有石棺和干尸！这里究竟是陵寝还是地窖？这个问题再次在他们的脑中出现。