公元400年，高僧法显西行取经，途经此地，他在《佛国记》中说，此地已是“上无飞鸟，下无走兽，遍及望目，唯以死人枯骨为标识耳”。楼兰--这座丝绸之路上的重镇在辉煌了近500年后，逐渐没有了人烟，在历史舞台上无声无息地消失了。
公元4世纪之后，楼兰国突然销声匿迹。
据《水经注》记载，东汉以后，由于当时塔里木河中游的注滨河改道，导致楼兰严重缺水。敦煌的索勒率兵1000人来到楼兰，又召集鄯善、焉耆、龟兹三国兵士3000人，不分昼夜横断注滨河引水进入楼兰缓解了楼兰缺水困境。但在此之后，尽管楼兰人为疏浚河道作出了最大限度的努力和尝试，但楼兰古城最终还是因断水而废弃了。
有说楼兰的死亡，是由于人类违背自然规律导致的，楼兰人盲目滥砍乱伐致使水土流失，风沙侵袭，河流改道，气候反常，瘟疫流行，水分减少，盐碱日积，最后造成成王国的必然消亡。
无论怎么说，有一点是肯定的，给楼兰人最后一击的，是瘟疫。这是一种可怕的急性传染病，传说中的说法叫“热窝子病”，一病一村子，一死一家子。在巨大的灾难面前，楼兰人选择了逃亡——就跟先前的迁涉一样，都是被迫的。楼兰国瓦解了，人们盲目的逆塔里木河而上，哪里有树有水，就往那里去，那里能活命，就往那里去，能活几个就是几个。楼兰人欲哭无泪。他们上路的时间，正赶上前所未有的大风沙，是一派埋天葬地的大阵势，天昏地暗，飞沙走石，声如厉鬼，一座城池在混浊模糊中轰然而散……
至此，辉煌的楼兰古城也就永远地从历史上无声地消逝了。虽然逃亡的楼兰人一代接一代地做着复活楼兰的梦，但是，梦只能是梦。而且，梦到最后，连做梦的人都等不及，消失了，楼兰，依然是风沙的领地，死亡的王国。
楼兰：俗称汉时西域的鄯善国，在今新疆维吾尔自治区鄯善县东南，是一个历史悠久的文明古国。
有专家们指出，孔雀河与车尔臣河汇入塔里木河，经库鲁克河流入罗布泊。罗布泊是古楼兰的生命之源，罗布泊的迁移，使楼兰水源枯竭，植物死亡，导致了气候恶劣，楼兰人继续留在这里只能坐以待毙，于是他们只好弃城别走，楼兰古城也就在历史上消失。
许多学者也认为，古楼兰的衰亡是与社会人文因素紧密相连的，我国古书记载楼兰古国的最后存在时间在东晋十六国时期，这正是我国历史上政局最为混乱的时期，北方许多民族自立为藩，相互战争。而楼兰正是军事要冲、兵家必争之地。频繁的战争、掠夺性的洗劫使楼兰的植被和交通商贸地位受到了毁灭性的破坏。而沙漠边缘的古国，丧失了这两个基本要素，也不可能存在下去。于是，它就变成了今天满目黄沙、一片苍茫的景象。
但楼兰被遗弃的真正原因到底是什么？专家学者们还在探索……
楼兰古城之谜
1900年3月，瑞典探险家斯文-赫定沿塔里木河向东，到达孔雀河下游，想寻找行踪不定的罗布泊。3月27日，探险队到达了一个土岗。这时，糟糕的事情发生了，斯文-赫定发现他们带来的水泄漏了许多。在干旱的沙漠中，没有水就等于死亡。他们于是去寻找水源，令人难以置信的一幕发生了，一座古城出现在他们的眼前：有城墙，有街道，有房屋，甚至还有烽火台。
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片竹简和几支毛笔……
斯文-赫定回国后，把文物交给德国的希姆莱鉴定。经鉴定，这座古城主是赫赫有名的古国楼兰，整个世界震惊了，随后，许多国家的探险队随之而来……经历史学家和文物学家长期不懈的努力，楼兰古国神秘的面纱被撩开了一角。
1979年，新疆考古研究所组织了楼兰考古队，开始对楼兰古城古道进行调查、考察。在通向楼兰道路的孔雀河下游，考古队发现了大批的古墓。其中几座墓葬外表奇特而壮观：围绕墓穴是一层套一层共七层由细而粗的圆木，圈外又有呈放射状四面展开的列木。整个外形像一个大太阳，不由得让人产生各种神秘的联想。它的含义究竟如何，目前还是一个未解之谜。
说法一：楼兰消失于战争。公元五世纪后，楼兰王国开始衰弱，北方强国入侵，楼兰城破，后被遗弃。
可以从王昌龄的《从军记》中看出：黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还。
说法二：楼兰衰败于干旱、缺水，生态恶化，上游河水被截断后改道，人们不得不离开楼兰。
楼兰曾颁布过迄今为止发现的世界上最早的环境保护法律。
说法三：楼兰的消失与罗布泊的南北游移有关。斯文-赫定认为，罗布泊南北游移的周期是1500年左右。3000多年前有一支欧洲人种部落生活在楼兰地区，1500多年前楼兰再次进入繁荣时代，这都和罗布泊游移有直接关系。
说法四：楼兰消失与丝绸之路北道的开辟有关。经过哈密（伊吾）、吐鲁番的丝绸之路北道开通后，经过楼兰的丝绸之路沙漠古道被废弃，楼兰也随之失去了往日的光辉。
说法五：楼兰被瘟疫疾病毁灭。一场从外地传来的瘟疫，夺去了楼兰城内十之八九居民的生命，侥幸存活的人纷纷逃离楼兰，远避他乡。
说法六：楼兰被生物入侵打败。一种从两河流域传入的蝼蛄昆虫，在楼兰没有天敌，生活在土中，能以楼兰地区的白膏泥土为生，成群结队地进入居民屋中，人们无法消灭它们，只得弃城而去。