Defileul Olduvai este unul dintre cele mai importante situri preistorice din lume și a contribuit la aprofundarea înțelegerii evoluției umane timpurii.
Urmărind un fluture de lux în sălbăticia verde din Tanganyika, în urmă cu 50 de ani, un entomolog german pe nume (Wilhelm) Kattwinkel a căzut de pe o stâncă și aproape s-a sinucis. Când și-a recăpătat simțurile, s-a trezit în lumea de vis a unui antropolog: o falie creată de eroziune cu straturi după straturi de fosile, oase și artefacte antice. Descoperirea a fost numită Defileul Olduvai, iar de atunci moștenitorii lui Kattwinkel urcă și coboară pe laturile sale coapte de soare în căutarea unor indicii despre prima trezire a omului. (Time, vineri, 10 martie 1961)
Lucrările de excavare de acolo au fost inițiate de Louis și Mary Leakey începând cu anul 1931. Încă mai continuă.
Cel mai timpuriu depozit arheologic, cunoscut sub numele de "Bed I", a produs dovezi de tabere și podele de locuit, împreună cu unelte de piatră realizate din fulgi de bazalt și cuarț local. Deoarece acesta este situl în care au fost descoperite pentru prima dată aceste tipuri de unelte, aceste unelte sunt denumite Oldowan. În prezent, se crede că tradiția de fabricare a uneltelor Oldowan a început cu aproximativ 2,6 milioane de ani în urmă. Oasele din acest strat nu sunt ale oamenilor moderni, ci ale unor forme hominide anterioare de Paranthropus boisei și ale primelor specimene descoperite de Homo habilis.
În situl FLK North se află cea mai veche dovadă cunoscută de consum de elefant, atribuită lui Homo ergaster în urmă cu aproximativ 1,8 milioane de ani. În cel mai de jos dintre cele șase niveluri de ocupare a fost găsit un schelet aproape complet al speciei dispărute Elephas recki, împreună cu unelte din piatră, cum ar fi tocătoare și fulgii. Numărul mare de fragmente osoase de animale mai mici găsite împreună cu acesta identifică în mod clar FLK North ca fiind un sit de măcelărie timpuriu.
Mai sus, în patul II, uneltele din pietriș încep să fie înlocuite de unelte de tip handax mai sofisticate din industria Acheuleană și realizate de H. ergaster. Acest strat nu a fost încă datat cu succes, dar se încadrează probabil între 1,75 și 1,2 milioane de ani.
Paturile III și IV au produs unelte Acheulean și oase fosile de acum mai bine de 600.000 de ani.
În timpul unei perioade de falii și vulcanism majore, acum aproximativ 600.000-400.000 de ani, s-au format Masek Beds. Aceste paturi conțineau unelte dintr-o industrie realizată de oamenii moderni, urmate de Ndutu Beds (400.000 - 32.000 de ani în urmă) și Naisiusiu Beds (22.000 - 15.000 de ani în urmă).
De asemenea, pe marginea defileului se află Muzeul Olduvai Gorge. Acest muzeu prezintă expoziții despre istoria defileului.
