古迹办为配合西贡市的道路建设工程，于二〇〇一年十月至二〇〇二年九月期间在沙下遗址进行大规模的抢救发掘，发掘经费由土木工程署（即现时土木工程拓展署）拨款提供。由于工程迫切和发掘规模较大，古迹办邀请了河北省文物研究所、河南省文物考古研究所、陕西省考古研究所及广州市文物考古研究所四所国内省市级机构，组成联合考古队进行抢救发掘。

沙下发掘是本港有史以来最大规模的田野发掘之一，发掘面积达三千余平方米，文化层序清晰明确，出土大量新石器时代晚期（约公元前二千五百年至公元前一千五百年）及青铜器时代（约公元前一千五百年至公元前二百二十一年）的遗迹和遗物，尚有不少汉代和宋明时期的文化遗存。发现的遗迹不但有由柱洞构成的房基、石器制作场所的遗址，更确认多座墓葬，对于探索整个遗址的聚落形态和社会组织提供了重要的资料。遗址同时出土大量制作精美的石器，更有不少石料及毛坯等半制成品。由于出土的陶器层位关系明确，对研究本地史前文化编年提供了宝贵的资料。