進入二十世紀，簡牘出土和以往大有不同，可說是近代簡牘出土史上的轉捩點。以往出土的簡牘屬偶然性質，而近代簡牘出土是在科學方法下，有目標的發掘。出土的簡牘數量不僅比以往多，而且保存也比較完善，只是由於近代中國簡牘的出土是和歐洲的「探險家」活動密不可分，因而簡牘剛出土就被運到海外，至今仍流散於多國的博物館內。

英籍匈牙利人斯坦因（Marc Aurel Stein），是第一個外國探險家在中國西北發現簡牘。他於1900-1916年間，先後三次前往中亞及中國西部探險和考察，從中掠走大批珍貴的歷史文物。1901年1月18日，斯坦因在新疆塔克拉瑪干沙漠發現丹丹烏里克遺址後，向已荒廢的尼雅古城進發。1月22日，斯坦因從西面進入尼雅，一名隊員偶然從看熱鬧的村民手中，發現有文字的木牘，精通梵文和印度俗語的斯坦因馬上認出，這是用佉盧文字母書寫的印度西北俗語文書。1月29日，斯坦因等人到達尼雅遺跡，並在該處停留兩周，期間出土四十餘枚漢文簡牘及五百餘枚佉盧文木牘。

佉盧文是古代印度的一種文字，早時通行於古代印度西北部和阿富汗地區，隨着中西文化交流，公元前後幾十年間開始傳入中國新疆一帶，公元三世紀後半葉，甚至成為和闐、鄯善（即樓蘭）地區的流行文字。根據斯坦因發現的漢文簡牘，有晉武帝泰始五年（公元269年）的年號推測，這遺址至少荒廢一千六百多年。2月13日，斯坦因離開尼雅返回英國。他第一次中亞探險後，將所獲的文書委託法國漢學家沙畹（Emmanuel-èdouard Chavannes ）研究。沙畹於1905年首先在雜誌發表研究成果，至1907年再發表《丹丹烏里‧克雅、安迪爾發現的漢文文書》一文，正式公布斯坦因所發現的文書。

1906年4月，斯坦因開始第二次中亞探險。翌年2月，他又到敦煌考察，在疏勒河流域漢長城遺址中發現大批漢文木簡和一些粟特文（Sogdian）、佉盧文、婆羅謎文（Brahmi）的文書。其後他到了敦煌莫高窟，從看管者王道士手中騙走大批敦煌遺書。這次考察，斯坦因獲得漢晉簡牘數百枚。1913年，沙畹根據這些漢文簡牘及其他資料寫成《斯坦因在東土耳斯坦沙漠中所獲漢文文書》，公布斯坦因第二次探險所獲的簡牘和文書。

1913年，斯坦因開始第三次中亞探險。1914年，他沿絲綢之路南道重訪樓蘭和敦煌，在敦煌漢代遺址中，獲得木牘150枚，及至1930年2月，中國與瑞典合組成中國西北科學探險考察團，中方團員黃文弼於同年4月，在羅布泊沙漠北岸的一個漢代烽燧亭遺址，發現漢文木簡71枚，其中有西漢宣帝漢黃龍、元延年號，迄今約二千年。他又在額濟納河一個古堡中發現漢代竹簡數枚，在距吐魯番城西20里的交河城雅爾岩，發現木牘數枚。1948年黃文弼出版《羅布淖爾考古記》一書，詳細說明考察情況，發表71枚漢簡的內容文字。

在同一考察團內，瑞典籍團員貝格曼，在額濟納河流域的居延（漢代張掖郡轄下）舊地，發掘出土過萬枚漢簡，這是1949年前出土漢簡最多的一次。根據這批漢簡出土地，所以這批漢簡就以「居延漢簡」而聞名中外。這批漢簡於1931年5月底運返北京，由北京大學教授劉半農、馬衡研究，傅振倫、傅明德協助整理。至1935年改由年輕學者向達、勞榦、賀昌群、余遜主理。1937年抗戰爆發，中斷了漢簡的整理工作。「居延漢簡」由沈仲章幾經轉折，從天津經海路運到香港大學圖書館，而沈仲章將簡牘拍照、剪貼、編號、排版、編寫索引。1941年太平洋戰爭爆發，香港淪陷，居延漢簡又轉輾運到美國國會圖書館。

1943年，勞榦根據其個人所藏的漢簡照片副本，在四川整理出版《居延漢簡考釋》及《居延漢簡考證》。這兩書在當時的條件限制下均未能附簡牘照片。及至1957年，勞榦在台灣出版的《居延漢簡》圖版三部才有部分簡牘照片。另外，由中國社會科學院考古研究所於1957年，出版《居延漢簡甲編》也附有部分簡牘照片。

「居延漢簡」比較完整的資料是在1980年，由中國社會科學院考古研究所編的《居延漢簡甲、乙編》一書。這批簡牘本身於抗戰勝利後，經由當時旅居美國的著名學者胡適，向美國國會圖書館要求取回，經十餘年交涉，美方才把居延漢簡歸還，現藏台北市南港中央研究院歷史語言研究所之內。