用英國考古學家比特裏的話來說：這時卡納馮和卡特已經把這塊三角地區“奮鬥”完了，單單留下了那塊建陵工人遺留的房舍的所在地。為了避免妨礙旅遊者，他們留下這塊地方，轉移到別處挖掘。挖掘工作在托特米斯三世陵寢所在的一處小山穀又繼續了兩冬，但“並無真正的收獲”。
他們總結了一下，為何幾年來費力不小但成績不大，並開始考慮索性另辟新區，從頭開始。隻有古代工房和大石塊的那一塊地方沒有挖，而且前麵說，這塊地方位於拉美西斯六世的墓地之內。考古隊猶豫不定，幾次推翻既定的計劃以後，終於決定在國王穀挖掘最後一個冬季。
這次卡特挖掘的地方，其實是他６年前就應該集中開掘的目標。他們拆去工房，清走複土，立刻看到圖特卡蒙墓的入口，這是埃及最為豪華的陵寢。卡特寫道：“這突然的發現真使我瞠目結舌，接著一連數月不斷的收獲接踵而至，忙得連想一想都來不及。”
卡特是在１９２２年１１月３日動手拆除古工房的，當時卡納馮勳爵正在英國。次日上午，第一座工房拆掉以後，下麵就露出一層鑿在岩石裏的石階。到１１月５日下午把複土清理得初具眉目，這時已經可以肯定是發現了一座陵墓的入口。
挖掘工作在加緊進行。這一天的時間慢慢地過去，卡特的心情也越來越激動。當埃及的夜幕突然降臨時，已經挖到第１２層石級，這時就露出一座門的上半部，門用石塊堵住砌牢，並蓋有印章。一座封閉的墓門找到了——這就是說，真的找到了！
卡特仔細觀察封戳，確定是國王的墓室專用的。既然有王室的封戳，墓中一定安葬著非常顯要的人物。入口的上方存有建陵工人的住房，可以證明這座陵寢至少從第二十朝以後尚未遭受劫掠。卡特一麵激動得雙手發顫，一麵在那墓室的門上鑽了一個洞，洞的大小“剛剛塞得進手電筒”。他看到門裏的通道被大小石塊堵得嚴嚴實實，這進一步證明建陵以後采取了各種周密的保護措施。
１１月２４日，工人們清出了最後一級石階。卡特走下１６級石階，麵對著封閉的墓室門。這時他清楚地看到了圖特卡蒙的封戳，但同時他也看出了埃及學家經常遭到的情況——陵寢已經被人挖過，盜墓賊也在這裏做過手腳。
“墓室門全部清出以後，”卡特說：“才能看清這個門的一部分曾兩次被人打開然後重新封閉。另外，起初發現的豺形和９個俘虜圖形的封戳是印在重新封閉的部分的，而圖特卡蒙的封戳則印在門的原來的部分，這才是最初的封戳。由此可見這座陵墓並非如一開始所想的原封未動。盜墓者進去過，並且不止一次；墓上的工房說明盜墓的年代不遲於拉美西斯四世在位時期。但重新封閉的痕跡又可證明盜墓者並沒有把墓內洗劫一空。”
隨著第二道墓門的清出，氣氛緊張起來。卡特後來回憶道：“決定的時刻來到了。我用顫抖的手在門的左上角鑽了一個小洞。”
卡特把一根鐵棒伸進孔去，覺得門裏是空的。他點燃幾支蠟燭進行測試，確定沒有含毒氣體以後，就叫人擴大門上的洞。
卡特慢慢地轉回頭激動地說：“看見很多了不起的東西。”
事後卡特回憶當時大家輪流從洞口向裏麵觀察時的情景，他寫道：“我們在燭光下看到的景象在考古出土史上是空前的。當月１７日墓室門正式打開以後，證明這話並沒有絲毫的誇張。在一盞移動的強光電燈照耀之下，人們看到幾張金色躺椅、一張包金寶座、兩尊巨大的黑色雕像、若幹雪花石膏瓶，和幾座奇形怪狀的神龕。牆上映出奇特的獸頭的影子，一座神龕的門開著，一條金蛇從裏麵向外探頭。兩座雕像像站崗一樣麵對麵站立，身穿金裙，足踏金鞋，手執權杖，額頭上盤著護身眼鏡蛇。”
這一切真是金碧輝煌，美不勝收；然而這裏同樣發現了入侵的痕跡。門旁有一個裝著一半灰漿的容器，旁邊有一盞烏黑的油燈。有一處有幾塊指痕，看得出是剛剛塗好的漆麵留下的，門檻上放著臨走時留下的花環。
卡特和卡納馮看得瞠目結舌，定神以後，卻又發現一件奇事：如此豪華地下殿堂裏竟沒有石棺和幹屍!這裏究竟是陵寢還是地窖?這個問題再次在他們的腦中出現。
仔細審視牆壁之後，他們在兩尊塑像之間的牆上發現了第三個封閉的門。“這時我們的心裏浮現了一幅圖景：一間接一間的地下室，每一間都裝滿了我們看到的那些東西，我們想到這些就興奮得喘不上氣來”，卡特後來這樣寫。當月２７日，在卡侖德臨時安裝的強力電燈照耀下，他們檢查了這道封起的門。他們發現靠近底部被人穿了一個洞，隨後又重新封起。很明顯，盜墓賊已經穿過前廳(他們把第一間墓室叫做前廳)繼續向前活動過了。前麵的房間或兩道門裏又有什麼呢？門裏假如有幹屍，它還是完整的、未經破壞的嗎？情況教人難以理解。這裏不僅在具體情況上不同於以往出土的所有古墓，而且出現了一個疑問：“盜墓者為什麼費那麼大的力氣去穿過第三道門，而沒有運走近在手邊的那些寶物呢？既然過前廳，眼見大批的財寶而不為所動，他們要得到的又會是什麼呢？”
卡特和卡納馮決定把挖出的陵墓填起。卡特清楚地意識到，決不能立即著手運走前廳和側室的全部文物。姑且不論需要準確地記錄所有物品的原來位置——這是為了確定年代和其它辨認方麵的參考資料。卡特看到，許多文物是容易損壞的，遷出以前必須進行保護性的處理，至少在遷出以後立即進行這種處理，為此必須準備大量的保護和包裝材料。
從發現陵墓起，全世界各地都有許多人表示願意提供慷慨的幫助。有許多外地專家參加了工作，為把這項空前的埃及考古做得更徹底、更精確貢獻了力量。
這些人都是第一流的專家，有些人的專業是和考古學無關的。由於他們的共同努力，在這座陵墓中的文物搬出以後，為科學做出了空前的貢獻。就這樣，１２月１６日陵墓再次打開，１８日攝影師伯爾頓在前廳拍攝了第一批照片。１２月２７日墓中啟出了第一件文物。
前廳是在２月中旬清出的，這時已騰出地方，可以進行人人企盼的下一工序，即打開兩座立像之間的封閉門。隔壁房間裏有無幹屍的謎很快就要解開了。２月１７日，星期五那天，約２０個經特許參加啟封的人在前廳集合，大家情緒高漲，然而誰也不知道兩小時以後會看見什麼。至此發現的珍寶已經令人瞠目結舌了，人們感到難以想象還會出現更為重要、更為珍貴的東西。
客人們有的是考古學家，有的是埃及政府官員。他們坐在椅子上，這些椅子相互緊靠著，是特地為他們準備的。卡特走上一座專為啟封修建的平台，這時室內一片沉寂。
卡特十分小心地去掉上層封口碎石。
他隻望見一片閃光的牆壁，此外什麼也看不到。他轉動著電筒四處照耀，還是看不到頭。顯然，這堵牆擋住了門內房間的通路。這是一堵黃金鑄的牆壁。
卡特小心地快速取掉石塊，不一會旁邊的人也看到一片金光。
這時已經看清：葬室地麵比前廳要低３.２英尺。卡特拿著一盞電燈從洞口下去一看，不錯，他是站在一座大神龕旁。這神龕碩大無朋，幾乎塞滿整個房間。
首先，跟隨卡特進入葬室的是卡納馮勳爵和開羅古跡服務部長比埃爾·拉考。金碧輝煌的葬室使他們瞠目結舌了。多次測量以後，確定神龕的尺寸長為１７英尺，寬１１英尺，高９英尺。龕體全部用黃金覆蓋，四麵鑲著鮮豔的藍釉飾板，上麵的圖案是各種宗教象征圖形，旨在保護死者。
這時大家共同擔心的是，盜墓者究竟曾否來得及進入神龕裏麵去？他們有沒有破壞幹屍？卡特發現，龕的東門是閂著的，但沒有加封。他雙手顫抖著拉開門閂。裏麵又是一層折疊門，也是閂著，而且封得好好的。從這道門進去就是大龕裏麵的小龕。
三個人都放心地喘了一口氣。以前打開的房間哪一個都看得出有人進去過，但這整個陵寢的關鍵部分卻可以肯定，他們是第一個進來的。他們將會看到３０００年前在這裏安放的、原封未動的木乃伊。
一開始是拆除前廳和安葬室之間的磚牆，隨後是拆開第一層金龕。第一層打開以後，發現裏麵還有第二層、第三層金龕。
卡特認為有充分的理由肯定第三層金龕裏就是石棺。他在回憶打開第三層金龕時寫道：“那是我們辛勤工作過程中難以忘懷的時刻。當時我按捺著激動的情緒，小心地割斷綁索，去掉那珍貴的封口，拉開門閂打開門。這時我看到裏麵有第四層金龕，它的花紋和第三層類似，但比第三層更為精巧……對於考古學家來說，這真是難以形容的時刻！再下去是什麼？第四層金龕裏裝著什麼東西？我極度興奮地拉開最後一層金龕的門閂，去掉門上的封皮，慢慢地把門打開，裏麵裝得滿滿的……是一口碩大無朋的，黃色石英岩棺材。它是完好無損的，完全是當年那些虔敬的人們把它安葬以後的樣子。在幾層金光閃閃的龕匣陪襯之下，這是何等令人難忘的景象！棺的下端有一尊女神，她張開雙臂和雙翅托住棺腳，像是要預防有人侵犯的樣子。”
從安葬室移出金龕是一項繁重的體力勞動，一共用去８４天的時間。四層金龕由８０多塊零件組成，每件都很重，不好握持，而且易於損壞。
２月３日，出土工作者終於看到了石棺的全貌。這是一部傑作：全棺用一整塊質地細密的黃色石英岩鑿成，長８.８英尺，寬高各４.８英尺。棺蓋是玫瑰色花崗岩做的。
絞車吱吱響著，１２００多磅重的石棺蓋徐徐升起，這時那些特邀的客人們又在周圍注視了。“那龐大的石蓋升起時，周圍人一點聲也沒有。”人們向棺內看去有些失望，因為隻看到用布包裹的一個粗大的捆。但當去掉包紮露出內棺以後看到的景象就大不相同了。
是國王的遺體嗎？不是的。人們首先看到的是一具“人形棺”的棺蓋，上麵仰臥著那位年幼的國王的金像。那黃金像初出熔爐一樣亮得耀眼。像的頭和雙手鑄成立體的，身體用淺浮雕，周身裝飾極為華麗。雙手交叉，握著鉤和鞭兩件王權的象征，上麵用藍釉鑲嵌。臉用純金鑄成，眼睛是霰石和黑曜岩做的，眉和眼瞼是大青石玻璃的。臉上表情嚴峻而淡漠，但栩栩如生。
棺材是三層套棺，第二層的蓋上是那位年輕的法老的金像，他身穿禮服，周身是奧賽裏斯式的華麗裝飾。打開第三層套棺時並沒有發現更多的新東西，但在整個操作過程中工人們覺得這些套棺重得出奇，使人難於理解。這座墓裏的希奇現象層出不窮，這時人們又發現了一件。