20世纪初，瑞典探险家斯文·赫定率一支庞大的驼队来中国的罗布泊地区考察时，无意间发现了一个古国遗址，并在遗址上获取了大批汉魏古钱、一枚罗马钱币、一枚于阗钱币、各类精美的丝织品、颇具中亚希腊化艺术风格的雕花建筑构件等文物。其中一件带有木雕小佛像的佛殿建筑饰件，十分精美，迄今仍是中国境内发现的最早的佛像艺术品。最重要的文物当属那些魏晋木简残纸。魏晋书法真迹留传至今者寥寥无几，被历代收藏家视为珍宝，而赫定在遗迹里一次发掘所获就达 150余件。根据赫定带回的卢文和简牍上的“Krorain”一词，德国语言学家研究后确认：这片废墟就是在历史上赫赫有名后又销声匿迹的楼兰！
楼兰是中国古代西部的一个小国，属西域三十六国之一。它西南通且末、精绝、拘弥、于阗，北通车师，西北通焉耆，东到白龙堆，通敦煌，是扼丝绸之路的要冲。最早记载“楼兰”这一名称的是《史记》：“鄯善国，本名楼兰，王治扦泥城，去阳关千六百里，去长安六千一百里。”根据《史记》的描述，楼兰人在公元前 3世纪时建立了自己的国家。当时的楼兰受月氏的统治。公元前 177年至公元前 176年，匈奴打败了月氏，楼兰又被匈奴所管辖。楼兰在西汉时有居民 14000多人，士兵将近 3000人。
这样一个并不算大的国家，在汉朝以前，是不为中原人所知的。直到张骞奉汉武帝之命出使西域时，楼兰才第一次进入了中原人的视线。随着丝绸之路的开辟，楼兰古城成为古代丝绸之路的必经之地，繁荣的商业为楼兰带来了巨大的利润，使楼兰人过上了富足的生活。中原的商品和文化也借着丝绸之路传入楼兰，给楼兰带来了发达的物质文明和精神文明。楼兰在当时已经成了西域的乐土，沙漠里的天堂。
西汉王朝衰落之后，无暇顾及西域，楼兰也渐渐与中原失去联系。公元 400年，高僧法显西行取经，途经此地时，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。
究竟是什么力量促使楼兰衰亡？内力的损耗还是不可抵御的外力的侵袭？楼兰的子民去向了何方？有人认为是交通路线以及水系的变化导致了楼兰的衰亡。西汉时丝路出玉门关，北道一路经过车师，另一路经过楼兰。经楼兰之路最为便捷，但是沿途缺水草，多风沙，然而车师靠近匈奴，受匈奴侵扰，动荡不稳。因此，楼兰成为西域交通重要枢纽，担负着“负水担粮，送迎汉使”的重任。交通地位的确立带来了楼兰的繁荣。但是随着高昌局势的稳定，中央政府在高昌建立了稳定的统治，使高昌成为西域的门户。经过高昌的天山南麓道路逐渐代替了经过楼兰的道路。道路的变化，使楼兰渐渐丧失了中西交通中枢站的地位。
同时，随着社会的发展和人们改造自然的能力增强，对环境的破坏也就加大了，对水资源的利用范围也越来越大，河水资源日见短缺。在位于楼兰上游的尼雅遗址出土的文书中发现官府对河水灌溉管理得很严格，这就是水资源难以满足社会需要的反映。上游用水量增多，下游河水就减少了。《辛卯侍行记》记载：“塔里木河罗布庄各屯，当播种时，上游库车迤西，城邑遏流入渠，河水浅涸，难于灌溉……”塔里木河是新疆第一大河，水量最丰，上游拦水灌溉，竟会导致下游“浅涸”，是以说明上游对下游的影响。楼兰古城地处孔雀河下游，必然最先受到影响。在沙漠地带，水就是生命线，一旦失去了水资源，绿洲就必然衰亡。与此针锋相对的一种说法是，楼兰毁于洪水。在楼兰有一种墓葬形制被称为“太阳墓”。“太阳墓”外表奇特壮观，围绕墓穴的是一层套一层共七层的由细到粗的圆木。木柱由内而外，粗细有序，圈外又有呈放射状而展开的列木，井然不乱，蔚为壮观，整个外形酷似一个太阳。太阳墓的盛行，大量树木被砍伐，使楼兰人在不知不觉中埋葬了自己的家园。已发现的一座墓葬中，成材圆木达一万根之多，数量之多令人咋舌。同时，战争和人口的增加、手工作坊、民用炊火都要砍伐大量的林木。过度的采伐使自然环境遭到严重的破坏，致使水土流失淤积河道、湖泊，河床抬高、湖深淤浅。而楼兰古城建在高地平台上部，城外被水环绕。楼兰城的毁灭可能是当时某一段时期里罗布泊抬升湖水，导致水位上涨，向西蔓延楼兰城，同时楼兰城及周边地壳下沉，孔雀河与塔里木河等河流下游注入到楼兰城致使楼兰古城毁灭。