1933年，有关学者在对北京人洞穴进行发掘时，还意外地在龙骨山山顶发现了一个洞穴，并将其命名为山顶洞。
他们在山洞中发现了三个完整的头骨，还有一些头骨碎片、下颌骨、体骨和零星的牙齿。
除了骨骼之外，这里还出土了25件生产工具，都是石器，制作比较粗糙，属于旧石器时代晚期。
后来，根据碳－14方法的测定得出，山顶洞人生活在距今18万年至1万年之间。
在距今大约1万年的时间，北京地区开始进入新石器时代。
这时候，人类开始摆脱原来的杂居状态，结成以血缘为纽带的原始氏族公社。
这一时期，北京周围不少地区都出现了原始居民点。
例如：在北京现今的门头沟区东胡林村西侧就发现了距今1万年左右的人类骸骨化石，它掩埋在一块黄土台地中的墓葬里。
那是一座体现母系氏族文化特征的三人合葬墓，两个成年男子的骨骼相互叠压在一起，排列比较杂乱；另一个是女子，她的骨骼排列有序，脖子上挂着用匀称小螺壳串成的项链，腕部还佩戴着以牛肋骨磨制串成的手镯。
据考证：曾经在北京地区生活过的山顶洞人在死后就以自己曾经居住的洞穴为墓葬，而东胡林的原始居民却把他们的遗骸掩埋在土地中，这也从另一个侧面说明当时的人们可能已经离弃了穴居生活方式，开始在平地劳动和生活了。
这一时期，生活在北京地区的古人类主要居住在河流两岸的台地（在丘陵地和高地上，地形平坦且地势开阔的地形，在术语上就称做台地）上和河流交汇处，并在这些地方建立起原始部落。
距今9000年前，北京地区的先民已经不再进行专门的打猎活动，北京人复原像而是开始从事农业生产和饲养家畜，并且学会造陶窑烧制陶器了。
此后又经历了几千年，先民们开始依靠集体力量，使用原始的工具进行砍伐树木和播种谷物等劳动。
在不断地积累经验中，人们还开始学习制造各种各样的耕植工具——石斧、石铲等。
后来，随着农业生产效率的不断提高，人们开始饲养禽、畜，并建造半地穴式房屋，此时的房舍排列已经比较密集，并逐渐成为氏族聚居的村落。
具备这一时期文化特征的遗址在北京地区比较多。
例如：在现在的海淀区、朝阳区，西南的房山，东南的通县，东面的平谷，东北的怀柔、密云，北面的昌平，以及地处塞外的延庆，都曾经发现过新石器时代人类使用过的石斧、石铲及石纺轮等遗物。
特别是在房山区镇江营、平谷县上宅与北埝头、昌平县雪山村，还发现了新石器时代人类文化遗址……当然，不管是遗物还是遗址，它们都说明：这一地区在新石器时代已经出现了原始居民，且在数万年前北京地区就曾经是人类先民生活的热土。
二、周朝的燕与蓟时间推移到了公元前2000年左右，此时北京地区开始从原始社会逐渐向奴隶制社会过渡。
据传说：夏代时，商族的祖先亥曾经在北京南的易水放牧，并和那里的人进行交易，后来那里的部落杀死了亥，夺取了他的财物。
亥的兄弟恒和儿子上甲微得知消息后，打败了易水边的部落，为他报了仇。
商朝建立以后，北京地区并没有出现城市，一直到商朝的后期才逐渐出现了城市。
当时，北京地区有两个著名部族——孤竹与燕亳，它们都是附属于商朝的少数民族建立的方国。
和中原地区相比，它们的文化发展程度毫不逊色，完全可以视为北方文明的中心。