对十三陵的考古发掘，开始于上世纪五十年代的北京。最早提出这个计划的，是当时中国著名的历史学家、时任北京市副市长的吴晗。
清华大学的吴晗雕塑
吴晗是研究明朝历史的专家，他联合其他几位历史学家（其中就包括郭沫若）共同拟定了一个请求正府同意挖掘十三陵的计划。这也是有史以来第一份由历史学家提出的挖掘古代皇陵的考古计划。尽管很多人提出质疑和反对，但是吴晗和郭沫若的计划最终得到了正府的批准。
1956年春天，考古队进入十三陵进行秘密调查。考古队的挖掘目标就是十三陵中最大的、朱棣的长陵。但是长陵的地宫入口一直没有被找到，考古队决定先找一个稍小的坟墓进行试掘，等有了经验后再挖掘长陵。
安葬在定陵的万历皇帝与两位皇后
考古队把定陵当作试掘目标是因为一个偶然的发现，定陵宝城上的城砖有部分塌陷，出现了明显的裂缝，考古人员认为这里就连接着定陵地宫的入口。于是考古队决定根据这一线索进行试探性的挖掘。
1956年5月，定陵的试掘工作开始。考古队顺着裂缝挖掘了仅仅一米深，就发现了刻有“隧道门”的石砖。经过几周的挖掘，伸向宝城深处的隧道被发现了。
但由于经验不足以及雨季来临，时断时续的挖掘工作进入僵局，因为很久没有新的线索，考古队情绪低落。但就在这时，一块刻字的小石碑被发现了，疑似大约是指示了距离金刚墙还有十六丈深。
一直等到第二年，考古队才挖到了金刚墙所在处，发现了那个著名的梯形开口，即四百多年前万历皇帝入葬时的入口。
考古队出于对陵墓中可能存在的暗箭机关或毒气的恐惧，都不愿成为拆第一块砖的人。最后只能抓阄决定人选。偏巧拆砖的时节总是电闪雷鸣，雨水却不大，搞得人心惶惶。经过谨慎的拆砖，缺口最上面的几层砖被卸了下来。
 
考古人员几经试探后钻了进去，并找到了地宫的大门。这是用整块汉白玉雕凿而成的。
考古队继续向前就发现了白石雕刻的帝后座椅以及祭祀器皿万年灯（早就灭了）等物。万历皇帝的妃子墓室是空的，未被使用过。
再之后，就是万历皇帝与两位皇后的棺椁。
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