北京人头盖骨化石，由中国古人类学家裴文中在1929年发现，后来考古学将这种古人类正式定名为：
中国猿人北京种，简称“北京人”，但此化石在1941年神秘丢失，
北京人头盖骨的遗失成为人类考古学历史上的“世界奇案”之一。此后关于北京人头盖骨化石的下落，考古界有各种各样的说法。
随着战事越来越激烈，出于“保护北京人头盖骨化石”的目的，1941年年底，国民党政府和美国方面达成一致意见：头盖骨化石由美国领事馆安排，带出中国，暂存美国。
北京人头盖骨被移交给即将离开北京撤回美国的
美国海军陆战队。
1941年12月5日，该部队所乘火车驶往
秦皇岛，但由于随后
珍珠港事件爆发，日本军队俘虏了北京、天津等处的美国兵，北京人头盖骨从此下落不明。
1941年12月5日清晨，
北京人头盖骨随
美国海军陆战队登上了开赴秦皇岛的专列。8日上午，列车按计划抵达。在这一天，日军突袭
珍珠港，驻扎华北的日军迅速占领了京津和秦皇岛一带的美国机构和设施，美国海军陆战队的列车和军事人员成为了日军的俘虏，包括北京人头盖骨在内的物资和行李，一并成为日军的战利品。所有相关人士都认为，北京人头盖骨落在了
日本侵略者手中。
但1942年、1943年之交日本派密探锭者繁晴来中国寻找未果，战后，中国派名考古学家李济先生作为使团高级顾问在日本
寻找北京人头盖骨的下落，美国海军司令斯脱特表示没有任何根据证明北京人头盖骨在东京或者在日本。
日本外务省民间财产局也表示头盖骨化石并没有在日本被发现。
在民间有过传闻：美国公使馆跟日本人玩了一出“调包计”，表面上，化石被送上专列押往
秦皇岛，暗地里，却被秘密送往天津，准备从天津出海。1980年秋，美国人类学家夏皮罗博士来到中国，他从
美国海军陆战队的档案库中查到：
北京人头盖骨当年的确曾在天津的美军军营停放过。20世纪90年代，一名当年参加侵华战争的老兵在弥留之际透露：头盖骨化石就藏在北京城的中心。但挖掘成果令人失望：下挖近三米，没有发现任何埋藏物。
在2012年出版的3月刊《南非科学杂志》上，中国科学院
古脊椎动物和古人类研究所专家以及南非的研究人员共同发表研究报告，称发现了“北京人”头盖骨下落的新线索。他们根据二战时期
美国海军陆战队士兵理查德·鲍恩的回忆，得出了“北京人”头盖骨可能埋藏在中国秦皇岛某地的一个停车场下的猜测。
1972年，时任美国总统
尼克松首次访华。除了在政治方面表示友好，经济层面寻求沟通以外，尼克松一行还向中方提供了一份特殊的礼物：日军“阿波丸”号沉没在中国海域的具体方位和装载货物清单。美方希望和中国政府合作打捞“阿波丸”号。在关于“阿波丸”号的档案中有记载：“阿波丸”号里面装有工艺品、艺术制品和贵重物品，这些都是在战争期间，日本从中国偷运出去的。根据专家推测，北京人头盖骨化石有可能就在“阿波丸”号上。
1977年，一项后来被确定为代号“77·13”的工程正式启动。工程目标：打捞“阿波丸”号，揭示历史之谜。由于当时的技术条件和潜水员的体能所限，于1980年停止。在打捞上来的物品中，没有发现与
北京人头盖骨相关的任何线索。