1929年，裴文中發現第壹個北京人頭骨。到1937年，裴文中、賈蘭坡等人在周口店發掘出北京猿人材料和大量動物化石，包括5個完整的頭骨，* * * 1221。
1937年，抗日戰爭爆發。抗日戰爭時期，楊轉戰雲南，成立地質調查局脊椎動物化石研究室繼續工作，並對雲南祿豐中生代恐龍動物群進行了近8年的調查研究。
1945，抗戰勝利後，新生代研究室遷回南京。
1949至10周口店由賈蘭坡主持，恢復發掘。
1951，中國科學院古生物研究所在寧成立，新生代實驗室改為其下的新生代及脊椎動物古生物組，楊任所長。
1953年4月，中國科學院古脊椎動物實驗室在北京成立，周口店工作組成立，成為我國第壹個獨立的古脊椎動物和古人類研究機構。
195512實驗室第壹屆學術委員會成立，楊當選為主任。
1956年3月，實驗室設立低等脊椎動物組、高等脊椎動物組和人類化石與文化組，將周口店工作組改為工作站。
1956年6月太原工作站成立(太原站1960年6月下放到山西分公司，1972年6月撤銷)。
1957年9月，古脊椎動物研究室更名為古脊椎動物研究所；三個研究小組升級為研究室。
1960年4月，該所更名為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所，名稱壹直沿用至今。由低等脊椎動物實驗室、高等脊椎動物實驗室、古人類學實驗室、新增的新生代地層實驗室和周口店、太原兩個工作站組成。該研究所的技術援助部門包括化石修復室、模型安裝室、繪圖室、攝影室、圖書館、編輯室和標本博物館。
1992，研究所改制，下設古魚形動物研究室、古爬行動物研究室、早期哺乳動物研究室、晚期哺乳動物研究室、古人類學研究室、舊石器考古研究室和周口店國際古人類研究中心。C14斷代實驗室、孢粉實驗室撤銷；增加了科技發展公司和面向社會的中國古動物學博物館。
1995 15年2月，中國古動物學博物館正式對外開放。
1997後，研究所恢復建立古脊椎動物實驗室、古哺乳動物實驗室、古人類實驗室和周口店國際古人類研究中心。
2002年，中科院與北京市人民政府簽訂協議，建設校區，改變周口店猿人遺址管理體制。市政府負責遺址的保護、建設、管理和科普工作，研究所只負責周口店遺址的科研工作，擁有發掘權、標本權和研究權。
2004年5月，科技發展中心並入中國古生物博物館。