在1918年2月的一天，安特生偶然遇见了在北京任教的著名化学家麦格雷戈·吉布。后者向安特生出示了一些包在红色粘土中的碎骨片，说是刚从周口店附近一个名叫鸡骨山的地方采到的，并提及有类似堆积物的石灰岩洞穴在周口店一带极多。这件事引起了安特生的极大兴趣
1918年 3月，安特生骑着毛驴，起早赶晚到周口店，并考察了两天。安特生来到鸡骨山的时候，含化石的堆积物的围岩已经剥落殆尽，变成了一座孤立的古塔似的山体。安特生在此进行了小规模的发掘，找到两个种的啮齿类和一个种的食肉类动物化石，啮齿类的数量很多。当地老乡并不认识动物骨骼化石，误认作鸡骨，因此这座小山得名“鸡骨山”。能够在北京附近找到一处“龙骨”产地，对安特生来说，是一件很值得高兴的事。但初次发掘的收获并不大，安特生没有发现更特别的东西。
1921年 初夏，奥地利古生物学家师丹斯基来到了中国，当时，他打算与安特生合作3年，在中国从事三趾马动物群化石的发掘和研究。师丹斯基到了北京以后，安特生安排他先去周口店发掘鸡骨山。这样，这位奥地利古生物学家的名字也与周口店紧紧联系在了一起。
关于安特生一行人是怎样发现周口店龙骨山这一古人类圣地的，他的著作《黄土的儿女》中有这样一段描述：“正当我们发掘(鸡骨山)的时候，一位老乡走了过来。他打量了我们一下说：‘在这里呆下去没有什么用。离这里不远有一个去处，你们可以在那里采到更大更好的龙骨。’我深知要在中国寻访龙骨，绝不能轻易放过任何线索。于是我立即向那个人作进一步的了解，他所介绍的情况看来很可信。于是我们立刻收拾工具，跟着他向北面的一座石灰岩小山头走去……我们在那里搜索不大一会儿，就发现一件猪的下颌骨。这是一个好兆头，说明我们来到了一处比鸡骨山希望大得多的化石地点。当天傍晚，我们满怀希望地返回住地，好像重大的发现已经向我们招手……次日，阳光普照，我们沿着一条直路，从我们下榻的小庙向那处名叫‘老牛沟’的新地点漫步走去。这个地点总有一天会变成考察人类历史最神圣的朝圣地之一。”
就在这次考察中，安特生注意到堆积物中有一些白色带刃的脉石英碎片。他认为，凭借它们那锋利的刃口，用来切割兽肉是不成问题的。那么，它们会不会被我们人类的老祖宗用过呢?安特生轻轻地叩着岩墙对师丹斯基说：“我有一种预感，我们祖先的遗骸就躺在这里。现在唯一的问题就是去找到它。你不必焦急，如果有必要的话，你就把这个洞穴一直挖空为止。”
安特生走后，师丹斯基继续在周口店待了几个星期才结束工作。这个地点试掘的初步报告于1923年发表。这份报告明确指出在堆积物中含有石英碎片，这一点具有十分重要的意义，因为安特生恰恰是根据这一现象推断我们祖先的遗骸就埋在这里。虽然发掘并没有十分激动人心的发现，但安特生对周口店没有丧失信心。1923年秋，他要求师丹斯基再次去发掘那个新地点。但是，由于可以发掘的部位已经高悬于陡壁之上，搭合适的脚手架不容易，所以，当师丹斯基把能采到的化石尽量采下来之后，就结束了周口店的野外工作。1924年1月起，师丹斯基返回欧洲，在乌普萨拉大学着手研究他从中国运去的化石标本。
1921年 和1923年的试掘，没有立即达到安特生的预期目的——寻找人类远古祖先的遗骸，然而，其实他已经与“北京人”近在咫尺了。1921年，他们已经发现了一枚“可疑”的牙齿，可惜师丹斯基认为这颗牙齿是类人猿的，不属于人类。直到1926年夏天，当安特生在乌普萨拉古生物研究室整理标本时，又从周口店的化石中认出一颗明确的人牙之后，那枚“可疑”的牙齿也随之得到了确认——那是一枚人牙。1926年10月22日，在瑞典王太子访华的欢迎大会上，安特生向世界公布了这一消息。尽管当时还有很多的分歧，但这消息不啻为一枚重磅炸弹，震撼了当时的学术界，因为当时不仅在中国，即便在亚洲大陆上的任何地方，都没有发现过这样的古老的人类化石。因此，安特生可以说是“北京人”的发现者，是他拉开了周口店遗址发现、发掘的序幕。