自1941年5月始，川康古迹考察团在彭山江口镇方圆百里的崎岖山区展开调查，至1942年12月，共探明崖墓墓址900余座。6月14日，考察团对江口附近崖墓开始大规模发掘。此后以江口为坐标，一直向西廷伸，发掘地点计有寂照庵、石龙沟、丁家坡、豆芽坊沟，李家沟，砦子山等处，共发掘汉代崖墓77座，砖墓2座，所发掘墓葬均有详细的勘测记录并绘制了精确的实测图。如曾昭燏后来撰写的《永元残墓清理报告》中，作了这样的描述：
1941年6月12日，与吴金鼎君自寂照庵北行，往寨子山调查。于山之西向半腰上，见有近代石工所开之大缺口，其近处有一洞，盖一已开之崖墓。
入其内，见墓室尚完好，惟石椁破片与泥土堆积不平。吴君忽于墓之尽头处左侧，发现一内室，室门外两侧石上，各有刻字一行。向内一行过暗，不能读。
向洞口一行，有“永元十四年三月廿六日”字样。既已知墓之年代，当即决意全部加以清理。
15日，再往访此墓，为内室门侧刻字二行作拓片。内室不见天光，甚暗，持灯入，见瓦棺残片及泥土堆积，于土中拾得残陶数十片而归。
16日，率一工人往，将内室瓦棺碎片，堆于一处，室内泥土，全清理一遍，凡遗物皆为拾出。19日，清理外室左面石椁内之积土。20日，为内外二室作平面剖面各图，工作遂毕。据本地人言，四五年前，山下石工凿石修路，此墓遂开。然（英人）陶然士于1931年在《华西大学边疆杂志》上发表《四川西部崖墓与古代葬阜》一文，言在川所见之崖墓中，惟有一墓带刻字，可确知其年代，为永元十四年三月廿六日，但陶氏并未言此墓在何地。今吴君所发现之永元墓，与陶氏所见者年月相合，疑即为一也。
从简短的文字可以看出，刚刚30岁出头的曾昭燏，此时已超越了中国传统金石学的范畴，完全按近代田野考古的科学方法进行操作，工作方法真正代表了当时英国乃至世界的先进水平，使田野考古学上的地层学和类型学方法得到进一步发展。由曾氏与吴氏等新一代考古学家的操作规程，可清楚地看到中国考古学在输入了西方科学理念之后，所发生的承前启后的重大转变。
曾昭燏在报告中提及的陶然士，乃一英国传教士，1908年，这位陶然士（Rev。torranee）来到中国沿四川岷江流域作汉墓调查，曾到过彭山，后写成《四川西部崖墓与古代葬阜》一文，发表于上海《亚洲学会会志》第四十一卷，曾氏显然读过此文。
事实上，四川省境内的崖墓自南宋起就有发现的记载，当地土著常在山区崖间发现洞穴，但并不认为是墓葬的一种，而称为“蛮洞”，也就是远古时代出没于草莽丛林中的野蛮人居住的洞穴。直到近代才被考察者证实为汉代人有意开凿的洞室墓，简称崖墓。20世纪初，当欧美学者、传教士、文化强盗，以各种名义纷纷拥向中亚和远东大陆进行古迹考察或劫掠之时，同敦煌藏经洞的命运一样，偏居西南一隅的彭山地区也引起了注意和重视。继英人陶然士之后，1914年，法国考古学家色伽兰（VictorSegaIen，1878—1919年）组织了一支考古队，在转遍了大半个中国后，又沿嘉陵江和岷江进行崖墓调查。这支考古队一度抵达岷江流域的江口，并在彭子浩一带发掘了大量崖墓。色伽兰本人有《中国西部考古记》行世，书中用诗一般的语言赞叹中国文物“精美绝伦，名冠天下”。同时又以欧洲中心主义和“中国文化西来说”的观点，武断地判定四川汉代崖墓的建筑形制来源于古波斯崖墓。1935年，色伽兰编写的《汉代墓葬艺术》一书出版行世。
1933年，美国人葛维汉（D.C.Granam），在充当川南传教士和华西大学博物馆馆长期间，曾专程到彭山江口一带调查崖墓，并对其中一墓进行发掘。墓壁用花砖砌造，惜此墓早已被盗，内中空无一物，无功而返。后来葛氏率华西大学一批师生，调查发掘了四川广汉三星堆玉器坑，从而揭开了三星堆器物与文化大发现的序幕。
此次以吴金鼎为首的考察团于彭山汉墓的发掘，无论是技术还是思想观念上，都比陶然士与色伽兰等人先进高明得多，因而所得到的收获与研究成果也就自然不同。如在第十五号墓发掘中出现的“秘戏图”，以及对该图的认识和处理就是一个极其鲜明的例证。这个例证从1941年11月26日，吴金鼎于砦子山给李济的一封信中可辨大概：信曰：
前函谅达左右。作民（铭）兄于昨日去成都，明达兄回寂照庵帮豆芽房（发掘）队赶办结束，鼎一人留砦子山。今日新开本区第十五墓，忽然奇运来临。墓门面刻一凤（残），楣上刻双羊相向，中刻“春宫”——一对男女并坐拥抱接吻，男之右手搭过女肩持乳部，女左手抚男肩，余两手相携。
前函陈述，鼎及作民皆不主张凿取石刻，惟此处春宫或将视为例外。自今午出现以后，好奇来观者大有其人。因践损洞下麦苗以致地主厌烦，青年男女以此画为调笑 资料。由此二事可以推测，将来此处石刻不毁于地主之手，即遭道学先生敲碎。似不妨站在卫护彭山风化的立场上，将其移运嘉定存藏中博院仓库，地方人士当能谅解，甚或钦佩吾人之卫道精神，而同时亦不违反保护古物之旨。其唯一困难即石质不佳，石匠能否凿下而不致碎，极有问题。
吴金鼎发现的“秘戏图”门楣高浮雕，在艺术史上的地位不言而喻。更重要的是，它展示了汉代风俗中以往不为人知的一个侧面，向后人“提供了与历来正统观念相悖的题材，这就需要今人对汉代的意识形态观念重新加以估计”，尤其是将“秘戏图”置于墓口门楣处，不避讳甚至特意展示人体和性爱，这在中国性史和陵墓史上极为罕见，其保存、研究价值无疑都是极其重要的。从吴金鼎给李济的信中可看出，他主张把“秘戏图”作为标本坚决地、毫不犹豫地切凿下来移入博物馆作永久性保存，而一同前来发掘的陈明达则从建筑学上的完美性考虑，力主保持原貌，坚决反对切凿，于是二人展开了争论。吴金鼎在征求夏鼐等人的意见后，以少数服从多数的原则，硬是从当地请来极富经验的石工将“秘戏图”浮雕凿了下来。此图先是藏于中央博物院筹备处仓库，后藏于北京故宫博物院。那座雕刻“秘戏图”的崖墓，则于后来“文革”中被“已觉醒了的革命群众以满腔的热情全部捣毁砸烂”，成为一堆荒草飘荡，蛇鼠出没的废墟。而此时吴金鼎已去世多年，尚活在人间的陈明达闻知此情，不禁为之欷嘘，由此感谢吴氏当初的“固执己见”。
经发掘团的史语所研究人员高去寻考证，这幅“秘戏图”的功能和作用主要是辟邪厌胜，正如在他的论文《崖墓中所见汉代的一种巫术》中所说：“汉墓之有这类图像乃为保护墓葬或死者之尸体及灵魂的一种巫术之用也。”曾在抗战前参加过殷墟发掘的高去寻，在田野工作中特别注意对民风民俗调查研究，他于这年12月12日的日记中载：“午前彭山寨子山工人杨玉山谓余曰，‘此地有钱人家死后，绸子包尸首，玉环金圈戴在手腕上，因为如此则尸不朽烂。口内含银子，子孙可以有钱使’。余问曰近日此种风俗仍存否？杨曰：‘有钱人家仍然如此。’”这种在民间代代流传的材料，令善于思考的高去寻马上想到安阳殷墟发掘时，所见到的屈肢葬、殷礼含贝与握贝等风俗，他把这种风俗同彭山崖墓的“秘戏图”联系起来，共同作为宗教史与文化史加以考察、研究，从而得出了全新的结论，令学术界为之耳目一新。
除“秘戏图”之外，考察团还发现了佛教造像和飞羊乘人插座（南按：又称摇钱树插座，现藏于南京博物院），首次证实佛教至少在东汉时期就传播到了中国。而崖墓建筑格局及墓内大量的随葬品，第一次以实物形式模拟再现了东汉四川地区的现实生活场景，表现出与中原地带的地域性差异。特别是大量仿木结构的石质建筑构件的发现，如编号为460号墓墓门斗拱；530号墓墓内石柱，皆向古建筑研究者提供了接近原大的汉代建筑构件资料和堪与同时期希腊建筑柱式相比肩的中国建筑标志性实物。吴金鼎等人从墓葬的技术源流等各方面分析，所得结论与当年法国人色伽兰完全相反——四川汉代崖墓确系本土文化的产物，与所谓的古波斯崖墓没有任何内在联系。——这一结论，再次对甚嚣尘上的“中国文化西来说”给予了颠覆性回击。
历时一年半的彭山崖墓发掘，在资金短缺、生活艰苦的条件下取得了辉煌成果。正如夏鼐在回忆这段生活时所言：“那时候因为抗战正殷，经费困难，吴先生想以最少的费用，取得最大的收获，当时住在山中一个叫做寂照庵的和尚庙中。吴先生提倡节约，以身作则。不但早晨吃苞谷面做的粗馍馍，还要轮流推磨磨苞谷面。发掘蛮子洞，有时找不到工人，便几个人亲自动手。逢到休息日，还跑十几里路赶街子买吃的东西打牙祭。然而生活虽是清苦，大家精神上都很愉快。每日收工时，大家从崖墓中钻出来，弄得满身是泥。返工作站换衣服，一起传观着新获的罕见的古物，抚摩欣赏。有几天，吴先生患了脚气病，只好留守工作站，看见大家收工回来，一一慰劳。晚上，一天的工作结束后，大家围坐着一盏菜油灯，吴先生谈笑风生，时常说几句笑话，使大家哈哈大笑，打破了古庙中沉寂的空气。此情此景，恍惚犹昨。”
1942年3月7日，彭山崖墓发掘工作结束。面对如此重大收获，作为发掘团团长的吴金鼎仍感意犹未尽，又率领人员移师牧马山再度展开调查发掘。与彭山崖墓不同，牧马山属于土坑墓或砖室墓类型。这类墓葬比崖墓要大得多，除拥有不同于崖墓的特色外，墓坑多未扰动，内藏器物极其丰富，具有极大的田野考古价值和收藏价值。
面对如此丰厚的文化宝藏，吴金鼎显现了少有的大将之风和罕见的气魄，他在1942年9月由牧马十七保一位周姓人家寄给李济的信中说道：
今春鼎在蓉参观华大及四川博物馆时，私立小小志愿，希于三年期内愿见中央博物院所有藏品在全国居首位，并使自己在汉代考古学上得有一知半解。自发现牧马山 葬地后，此志益坚。近与乡珊（南按：后补队员赵青芳）兄仔细计议，拟于短期内多开几墓，冀天从人愿，在江水大退前获有特殊重要发现。又说“今特早日以所志愿求助于先生，愿在指引之下，趁留川机会，尽力代博物院搜集标本，并增长个人学识，为公为私，苟得如愿以偿，则感戴之忱，更将倍于往日矣！”
胸中拥有如此气魄和宏愿，加上已发现的丰富地下遗物，在李庄大本营坐镇遥控指挥的李济，自然乐意设法筹集经费，使牧马山的发掘不至中断。吴金鼎等人得此支持与鼓励，不负所望，甩开膀子大干起来，很快发掘了大型墓葬7座，其中砖室墓2座，土坑墓5座，收获了大量的上等文物。
1942年12月9日，严寒的冬天已经到来，岷江水位急速消退，吴金鼎等人尽管心有不甘，但鉴于运输所必需的水位尺度，不得不开始停工撤退。在吴金鼎的组织指挥下，发掘团内人员把出土的各类随葬品，所采集的石质建筑实物标本等，总量在20吨以上，分装三条大船从江口镇起程，顺岷江浩浩荡荡驶往李庄镇码头——抗战期间最大规模的一次田野考古发掘，以丰富的斩获宣告结束。
就在彭山汉代崖墓发掘斩获甚丰，捷报频传，李济从亡女的阴影中得以摆脱，梁思永病情逐渐好转，众人准备挽起袖子在扬子江尽头的小镇上大干一场时，蹲在板栗坳山顶上的“寨主”傅斯年，却进入了旧忧方解新愁添的尴尬境地，围绕“三百年仅此一人”的史学大师陈寅恪是否来李庄，以及薪金如何支付等一系列问题，与新任中央研究院总干事叶企孙你来我往地叫起板儿来。