1941年，日美关系逐渐紧张起来。在这种情况下，存放在美国人开设的北京协和医学院里的远古北京猿人化石就失去了安全保障。为了保证这些珍贵的国家文物不受损坏，中国地质调查所所长翁文灏协同北京协和医学院行政委员会负责人胡恒德商谈妥善的办法。当时可供选择的方法有三：一是把化石留在北京，找一个妥善的秘密收藏处；二是运往重庆，当时抗战的大后方，那里战火不会波及；三是送往美国，待战争结束时运回北京。这三种方案由于各有利弊，因此难以作出最后决断。最终认可了第三种方案，但由于与当初发掘时签订协议中“人类化石一律不能运出中国”这一点相悖，因此迟迟没有执行。行动迟缓的代价是沉重的，时隔50年后，人们很难将这个责任归咎于某一个人，而只能归罪于战争。但是，站在局外的人们明白，如果行动方案被迅速采纳，如果行动方案被立刻实施，发生在“北京猿人”身上的悲剧应该是完全能够避免的！事实上，由于当时魏敦瑞赴美，接任的裴文中显得人微言轻，加上战争使联络变得异常困难，宝贵的时间最后白白流失了。
直至时局吃紧，在魏敦瑞走后的两三个月，裴文中告诉魏敦瑞的助手胡承志，说“北京猿人”化石准备全部装箱运走。胡承志应承之后，问何时装箱，裴说等消息吧。结果又过了两三个月，息式白（魏敦瑞的女秘书）又告诉胡承志，标本要尽快装箱运走。胡去请示新生代研究室主任裴文中，裴让他立即装箱，然后移交给北京协和医学院总务长博文，由他送到美国驻华使馆，然后启程运往美国。胡承志立即着手找了个助手，开始把“北京猿人”化石装箱。据胡后来的回忆，装箱很是仔细，化石均经多层包裹，以防颠簸损坏，在化石盛装盒的外面则注明化石名称及所属部位。所有的化石（包括珍贵的5个头骨）共装了一大一小两个木箱，装好封闭后，接着被送往博文的办公室。装箱时详细地开列了清单，贾兰坡手上保留着一份副本。1951年第三期《文物参考资料》上刊发了贾兰坡的一篇文章，其中就有这份珍贵的清单。．这里把它抄录下来，不是妄想为寻找化石的下落提供什么线索，而是让人们知道，这是一笔多么宝贵的财富，同时也是对发掘者的功绩表示一点纪念吧。其中一只箱子里装有：
第一大盒：北京猿人的牙齿（分装74小盒）
北京猿人的牙齿（分装5小盒）
北京猿人的残破股骨9件
北京猿人的残破上臂骨2件
北京猿人的上颌骨2件
北京猿人的上颌骨1件（发现于山顶洞底部）
北京猿人的锁骨1件
北京猿人的腕骨1件
北京猿人的鼻骨1件
北京猿人的腭骨1件
北京猿人的第一节脊椎骨
北京猿人的头骨碎片15件
北京猿人头骨碎片1盒（属于“L”地的头骨工及Ⅱ足）
趾骨两盒猩猩牙齿化石3小盒
北京猿人的残下颌骨13件
第二盒：北京猿人头盖骨
第三盒：北京猿人头盖骨
第四盒：北京猿人头盖骨
第五盒：北京猿人头盖骨（1929年从“E地”发现）
第六盒：山顶洞人女性头骨
第七盒：山顶洞人女性头骨
另外一只箱子装有以下标本：
北京猿人头骨，从“D”地发现山顶洞人头骨（男性老人）
猕猴头骨化石2件
猕猴下颌骨化石5件
猕猴头骨化石残片1小盒
山顶洞人下颌骨4件
山顶洞人脊椎骨1大盒
山顶洞人盆骨7件
山顶洞人肩胛骨3件
山顶洞人膝盖骨3件
山顶洞人头骨残块3件
山顶洞人跗骨6件
山顶洞人骶骨2件
山顶洞人牙齿1玻璃管
山顶洞人下颌骨残块3件
浏览清单不难看出，这些几乎是抗战前周口店发掘所得的全部精华。其中包括裴文中、贾兰坡首先发现、费尽心血的五个北京猿人头骨化石和“山顶洞人”的全部资料，而且仅北京猿人下颌骨就有13件之多。这两只木箱在11月底被送到美国大使馆，准备由美国海军陆战队将它们携至纽约美国自然历史博物馆，交给在那里工作的魏敦瑞暂时寄存，等待战争结束时再还给中国。然而宝贵的时间已经失去了，重返人间的“北京人”化石注定要遭受劫难。就在火车启运后的第三天，日本舰队偷袭美国军港珍珠港，太平洋战争爆发，美国对日宣战。日军迅速占领了美国在华设立的各种机构，协和医学院也未能幸免，连那列载有远古北京猿人化石的列车，也在秦皇岛被日军截获，北京猿人化石在战乱中悄悄出世不久，竟然又在硝烟弥漫的年代里神秘地失踪了！
北京猿人化石失踪的消息传出以后，不仅国人震惊，世人瞩目，而且其珍贵价值也令许多人垂涎。在这种背景下，许多国家竞相搜寻，有关北京猿人化石的消息和传言也时时见诸报端，但大多荒诞不经，反而增添了北京猿人化石的神秘，使北京猿人化石的下落变得更加扑朔迷离。在进行搜寻的国家中，日本是运载专列的截获者，得到有关北京猿人化石的消息后，最早进行了查找。日军占领协和医学院后，当初只重视在军医工作上的价值，后来才认识到北京猿人化石的重要性，参与查找的既有学者，有军人，还有特务，结果据说北京猿人化石在天津找到了。日本人找到过去新生代研究室的女秘书息式白去天津辨认，但息式白刚下火车就被告知，消息有误，找到的东西与北京猿人化石无关。从此，日本人闭口不提北京猿人化石的下落，搜寻工作也终止了，日本人的找寻就这样不了了之。
此后，对远古北京猿人化石的寻找工作始终没有停止，世界各国报刊经常有关于何地发现失踪的“北京猿人”的报道，这些虽引起关切北京猿人化石下落的人们的注意，但是传言一一被否定，北京猿人化石仍然下落不明。直至20世纪80年代以后，寻找北京猿人化石的热潮才慢慢平息下来，但有关北京猿人化石的种种猜测和传闻，却依然久盛不衰，至今仍引起人们浓厚的兴趣。