En la Sierra de Atapuerca (Burgos) se han llevado a cabo más de veinte campañas de excavación en una secuencia estratigráfica que abarca desde la segunda mitad del Pleistoceno inferior hasta el final del Pleistoceno medio (>1.000.000-120.000 años de antigüedad). Las diferentes etapas de esta investigación se iniciaron en 1978 con un equipo formado y dirigido por el profesor Emiliano Aguirre. A partir de 1982, las excavaciones comenzaron a dar sus frutos, con el hallazgo de las primeras pruebas de actividades humanas. Los años de 1988 a 1990 se caracterizaron por una gran actividad investigadora, con la presentación de cuatro memorias de licenciatura y de seis tesis doctorales.

En 1991 comenzó una nueva etapa en la que, definitivamente, se constituyó el primer equipo interdisciplinar para el estudio del Cuaternario en España, formado por un grupo de doctores y licenciados en Ciencias Biológicas, Geológicas e Historia, en su mayor parte de las Universidades de Burgos, Complutense de Madrid, Rovira i Virgili de Tarragona y Zaragoza y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y bajo la dirección de Juan Luis Arsuaga, José María Bermúdez de Castro y Eudald Carbonell. Este equipo ha contado, entre otros, con el apoyo económico del Ministerio de Educación y Ciencia/Cultura (actual Ministerio de Ciencia y Tecnología), Dirección General de Patrimonio y Promoción Cultural de la Junta de Castilla y León y Consejo Superior de Investigaciones Científicas. En julio de 1992, el hallazgo en la Sima de los Huesos de dos cráneos muy completos, además de otros restos, causó un gran impacto en la comunidad científica internacional. En este yacimiento se han localizado hasta la campaña de 1999 cerca de 3000 restos fósiles humanos de una treintena de individuos. Se trata, muy probablemente, de una acumulación antrópica de homínidos pertenecientes a una misma población biológica, que vivió en la Sierra de Atapuerca hace 300.000 años. Además, en 1994 se descubrieron en el nivel 6 del yacimiento Gran Dolina restos de homínidos de una antigüedad a 780.000 años. Estos hallazgos y el trabajo del Equipo Investigador han hecho de Atapuerca un marco de referencia obligada para la prehistoria europea, y un auténtico paradigma para el estudio de la evolución humana. Están en curso más de 20 tesis doctorales, que se sumarán a los varios cientos de trabajos publicados en las revistas científicas más prestigiosas.

En la actualidad se llevan a cabo excavaciones en los yacimientos siguientes: Gran Dolina y Sima del Elefante de la Trinchera del Ferrocarril, Portalón de la Cueva Mayor, Cueva del Mirador y Sima de los Huesos de Cueva Mayor. Recientemente se ha clausurado una exposición sobre las investigaciones en Atapuerca en el Museo Nacional de Ciencias Naturales, germen de un futuro Museo de la Evolución Humana en Burgos. Las principales fuentes de divulgación de los yacimientos se encuentran en los libros "Atapuerca: un millón de años de historia", "Atapuerca. Nuestros antecesores" y en el vídeo "Atapuerca: el misterio de la evolución humana", que ha recibido numerosos premios nacionales e internacionales. En 1999 se constituyó en Burgos la Fundación Atapuerca, con el objetivo de apoyar las excavaciones e investigaciones y contribuir a la divulgación de los conocimientos generados por el equipo científico.