自1941年5月始，川康古蹟考察團在彭山江口鎮方圓百里的崎嶇山區展開調查，至1942年12月，共探明崖墓墓址900餘座。 6月14日，考察團對江口附近崖墓開始大規模發掘。此後以江口為坐標，一直向西廷伸，發掘地點計有寂照庵、石龍溝、丁家坡、豆芽坊溝，李家溝，砦子山等處，共發掘漢代崖墓77座，磚墓2座，所發掘墓葬均有詳細的勘測記錄並繪製了精確的實測圖。如曾昭燏後來撰寫的《永元殘墓清理報告》中，作了這樣的描述：
1941年6月12日，與吳金鼎君自寂照庵北行，往寨子山調查。於山之西向半腰上，見有近代石工所開之大缺口，其近處有一洞，蓋一已開之崖墓。
入其內，見墓室尚完好，惟石槨破片與泥土堆積不平。吳君忽於墓之盡頭處左側，發現一內室，室門外兩側石上，各有刻字一行。向內一行過暗，不能讀。
向洞口一行，有“永元十四年三月廿六日”字樣。既已知墓之年代，當即決意全部加以清理。
15日，再往訪此墓，為內室門側刻字二行作拓片。內室不見天光，甚暗，持燈入，見瓦棺殘片及泥土堆積，於土中拾得殘陶數十片而歸。
16日，率一工人往，將內室瓦棺碎片，堆於一處，室內泥土，全清理一遍，凡遺物皆為拾出。 19日，清理外室左面石槨內之積土。 20日，為內外二室作平面剖面各圖，工作遂畢。據本地人言，四五年前，山下石工鑿石修路，此墓遂開。然（英人）陶然士於1931年在《華西大學邊疆雜誌》上發表《四川西部崖墓與古代葬阜》一文，言在川所見之崖墓中，惟有一墓帶刻字，可確知其年代，為永元十四年三月廿六日，但陶氏並未言此墓在何地。今吳君所發現之永元墓，與陶氏所見者年月相合，疑即為一也。
從簡短的文字可以看出，剛剛30歲出頭的曾昭燏，此時已超越了中國傳統金石學的範疇，完全按近代田野考古的科學方法進行操作，工作方法真正代表了當時英國乃至世界的先進水平，使田野考古學上的地層學和類型學方法得到進一步發展。由曾氏與吳氏等新一代考古學家的操作規程，可清楚地看到中國考古學在輸入了西方科學理念之後，所發生的承前啟後的重大轉變。
曾昭燏在報告中提及的陶然士，乃一英國傳教士，1908年，這位陶然士（Rev。ThomasTorranee）來到中國沿四川岷江流域作漢墓調查，曾到過彭山，後寫成《四川西部崖墓與古代葬阜》一文，發表於上海《亞洲學會會誌》第四十一卷，曾氏顯然讀過此文。
事實上，四川省境內的崖墓自南宋起就有發現的記載，當地土著常在山區崖間發現洞穴，但並不認為是墓葬的一種，而稱為“蠻洞”，也就是遠古時代出沒於草莽叢林中的野蠻人居住的洞穴。直到近代才被考察者證實為漢代人有意開鑿的洞室墓，簡稱崖墓。 20世紀初，當歐美學者、傳教士、文化強盜，以各種名義紛紛擁向中亞和遠東大陸進行古蹟考察或劫掠之時，同敦煌藏經洞的命運一樣，偏居西南一隅的彭山地區也引起了注意和重視。繼英人陶然士之後，1914年，法國考古學家色伽蘭（VictorSegaIen，1878—1919年）組織了一支考古隊，在轉遍了大半個中國後，又沿嘉陵江和岷江進行崖墓調查。這支考古隊一度抵達岷江流域的江口，並在彭子浩一帶發掘了大量崖墓。色伽蘭本人有《中國西部考古記》行世，書中用詩一般的語言讚歎中國文物“精美絕倫，名冠天下”。同時又以歐洲中心主義和“中國文化西來說”的觀點，武斷地判定四川漢代崖墓的建築形制來源於古波斯崖墓。 1935年，色伽蘭編寫的《漢代墓葬藝術》一書出版行世。
1933年，美國人葛維漢（DCGranam），在充當川南傳教士和華西大學博物館館長期間，曾專程到彭山江口一帶調查崖墓，並對其中一墓進行發掘。墓壁用花磚砌造，惜此墓早已被盜，內中空無一物，無功而返。後來葛氏率華西大學一批師生，調查發掘了四川廣漢三星堆玉器坑，從而揭開了三星堆器物與文化大發現的序幕。
此次以吳金鼎為首的考察團於彭山漢墓的發掘，無論是技術還是思想觀念上，都比陶然士與色伽蘭等人先進高明得多，因而所得到的收穫與研究成果也就自然不同。如在第十五號墓發掘中出現的“秘戲圖”，以及對該圖的認識和處理就是一個極其鮮明的例證。這個例證從1941年11月26日，吳金鼎於砦子山給李濟的一封信中可辨大概：信曰：
前函諒達左右。作民（銘）兄於昨日去成都，明達兄回寂照庵幫豆芽房（發掘）隊趕辦結束，鼎一人留砦子山。今日新開本區第十五墓，忽然奇運來臨。墓門面刻一鳳（殘），楣上刻雙羊相向，中刻“春宮”——一對男女並坐擁抱接吻，男之右手搭過女肩持乳部，女左手撫男肩，餘兩手相攜。
前函陳述，鼎及作民皆不主張鑿取石刻，惟此處春宮或將視為例外。自今午出現以後，好奇來觀者大有其人。因踐損洞下麥苗以致地主厭煩，青年男女以此畫為調笑資料。由此二事可以推測，將來此處石刻不毀於地主之手，即遭道學先生敲碎。似不妨站在衛護彭山風化的立場上，將其移運嘉定存藏中博院倉庫，地方人士當能諒解，甚或欽佩吾人之衛道精神，而同時亦不違反保護古物之旨。其唯一困難即石質不佳，石匠能否鑿下而不致碎，極有問題。
吳金鼎發現的“秘戲圖”門楣高浮雕，在藝術史上的地位不言而喻。更重要的是，它展示了漢代風俗中以往不為人知的一個側面，向後人“提供了與歷來正統觀念相悖的題材，這就需要今人對漢代的意識形態觀念重新加以估計”，尤其是將“秘戲圖”置於墓口門楣處，不避諱甚至特意展示人體和性愛，這在中國性史和陵墓史上極為罕見，其保存、研究價值無疑都是極其重要的。從吳金鼎給李濟的信中可看出，他主張把“秘戲圖”作為標本堅決地、毫不猶豫地切鑿下來移入博物館作永久性保存，而一同前來發掘的陳明達則從建築學上的完美性考慮，力主保持原貌，堅決反對切鑿，於是二人展開了爭論。吳金鼎在徵求夏鼐等人的意見後，以少數服從多數的原則，硬是從當地請來極富經驗的石工將“秘戲圖”浮雕鑿了下來。此圖先是藏於中央博物院籌備處倉庫，後藏於北京故宮博物院。那座雕刻“秘戲圖”的崖墓，則於後來“文革”中被“已覺醒了的革命群眾以滿腔的熱情全部搗毀砸爛”，成為一堆荒草飄蕩，蛇鼠出沒的廢墟。而此時吳金鼎已去世多年，尚活在人間的陳明達聞知此情，不禁為之欷噓，由此感謝吳氏當初的“固執己見”。
經發掘團的史語所研究人員高去尋考證，這幅“秘戲圖”的功能和作用主要是辟邪厭勝，正如在他的論文《崖墓中所見漢代的一種巫術》中所說：“漢墓之有這類圖像乃為保護墓葬或死者之屍體及靈魂的一種巫術之用也。”曾在抗戰前參加過殷墟發掘的高去尋，在田野工作中特別注意對民風民俗調查研究，他於這年12月12日的日記中載：“午前彭山寨子山工人楊玉山謂余曰，'此地有錢人家死後，綢子包屍首，玉環金圈戴在手腕上，因為如此則屍不朽爛。口內含銀子，子孫可以有錢使'。餘問曰近日此種風俗仍存否？楊曰：'有錢人家仍然如此。'”這種在民間代代流傳的材料，令善於思考的高去尋馬上想到安陽殷墟發掘時，所見到的屈肢葬、殷禮含貝與握貝等風俗，他把這種風俗同彭山崖墓的“秘戲圖”聯繫起來，共同作為宗教史與文化史加以考察、研究，從而得出了全新的結論，令學術界為之耳目一新。
除“秘戲圖”之外，考察團還發現了佛教造像和飛羊乘人插座（南按：又稱搖錢樹插座，現藏於南京博物院），首次證實佛教至少在東漢時期就傳播到了中國。而崖墓建築格局及墓內大量的隨葬品，第一次以實物形式模擬再現了東漢四川地區的現實生活場景，表現出與中原地帶的地域性差異。特別是大量仿木結構的石質建築構件的發現，如編號為460號墓墓門斗拱；530號墓墓內石柱，皆向古建築研究者提供了接近原大的漢代建築構件資料和堪與同時期希臘建築柱式相比肩的中國建築標誌性實物。吳金鼎等人從墓葬的技術源流等各方面分析，所得結論與當年法國人色伽蘭完全相反——四川漢代崖墓確係本土文化的產物，與所謂的古波斯崖墓沒有任何內在聯繫。 ——這一結論，再次對甚囂塵上的“中國文化西來說”給予了顛覆性回擊。
歷時一年半的彭山崖墓發掘，在資金短缺、生活艱苦的條件下取得了輝煌成果。正如夏鼐在回憶這段生活時所言：“那時候因為抗戰正殷，經費困難，吳先生想以最少的費用，取得最大的收穫，當時住在山中一個叫做寂照庵的和尚廟中。吳先生提倡節約，以身作則。不但早晨吃苞谷面做的粗饃饃，還要輪流推磨磨苞谷面。發掘蠻子洞，有時找不到工人，便幾個人親自動手。逢到休息日，還跑十幾里路趕街子買吃的東西打牙祭。然而生活雖是清苦，大家精神上都很愉快。每日收工時，大家從崖墓中鑽出來，弄得滿身是泥。返工作站換衣服，一起傳觀著新獲的罕見的古物，撫摩欣賞。有幾天，吳先生患了腳氣病，只好留守工作站，看見大家收工回來，一一慰勞。晚上，一天的工作結束後，大家圍坐著一盞菜油燈，吳先生談笑風生，時常說幾句笑話，使大家哈哈大笑，打破了古廟中沉寂的空氣。此情此景，恍惚猶昨。”
1942年3月7日，彭山崖墓發掘工作結束。面對如此重大收穫，作為發掘團團長的吳金鼎仍感意猶未盡，又率領人員移師牧馬山再度展開調查發掘。與彭山崖墓不同，牧馬山屬於土坑墓或磚室墓類型。這類墓葬比崖墓要大得多，除擁有不同於崖墓的特色外，墓坑多未擾動，內藏器物極其豐富，具有極大的田野考古價值和收藏價值。
面對如此豐厚的文化寶藏，吳金鼎顯現了少有的大將之風和罕見的氣魄，他在1942年9月由牧馬十七保一位周姓人家寄給李濟的信中說道：
今春鼎在蓉參觀華大及四川博物館時，私立小小志願，希於三年期內願見中央博物院所有藏品在全國居首位，並使自己在漢代考古學上得有一知半解。自發現牧馬山葬地後，此志益堅。近與鄉珊（南按：後補隊員趙青芳）兄仔細計議，擬於短期內多開幾墓，冀天從人願，在江水大退前獲有特殊重要發現。又說“今特早日以所志願求助於先生，願在指引之下，趁留川機會，盡力代博物院蒐集標本，並增長個人學識，為公為私，苟得如願以償，則感戴之忱，更將倍於往日矣！”
胸中擁有如此氣魄和宏願，加上已發現的豐富地下遺物，在李莊大本營坐鎮遙控指揮的李濟，自然樂意設法籌集經費，使牧馬山的發掘不至中斷。吳金鼎等人得此支持與鼓勵，不負所望，甩開膀子大干起來，很快發掘了大型墓葬7座，其中磚室墓2座，土坑墓5座，收穫了大量的上等文物。
1942年12月9日，嚴寒的冬天已經到來，岷江水位急速消退，吳金鼎等人儘管心有不甘，但鑑於運輸所必需的水位尺度，不得不開始停工撤退。在吳金鼎的組織指揮下，發掘團內人員把出土的各類隨葬品，所採集的石質建築實物標本等，總量在20噸以上，分裝三條大船從江口鎮起程，順岷江浩浩蕩盪駛往李莊鎮碼頭——抗戰期間最大規模的一次田野考古發掘，以豐富的斬獲宣告結束。
就在彭山漢代崖墓發掘斬獲甚豐，捷報頻傳，李濟從亡女的陰影中得以擺脫，梁思永病情逐漸好轉，眾人準備挽起袖子在揚子江盡頭的小鎮上大干一場時，蹲在板栗坳山頂上的“寨主”傅斯年，卻進入了舊憂方解新愁添的尷尬境地，圍繞“三百年僅此一人”的史學大師陳寅恪是否來李莊，以及薪金如何支付等一系列問題，與新任中央研究院總幹事葉企孫你來我往地叫起板兒來。