1899年他得到了瑞典国王奥斯卡和百万富翁伊曼纽尔·诺贝尔的资助，再次来到塔克拉玛干进行第二次探索。到了1900斯文·赫定遇见大风暴，沙暴过后一座高大的古城出现在他的眼前。在连忙跑到遗迹中，找到了几件精美的物件，他因此断定这绝对是一座非常重要的遗迹。
1901年三月斯文·赫定对这座古城进行了挖掘，从中发现了很多陶瓷片、钱币、红布。还有发现了大量的中国古代的汉书、纸文书和粟特文书以及精美绝伦的丝绸、织品、木雕等文物。因为在古城遗迹中出土的文木简牍上多次出现“Kroraina”一词，便确定这里就是“沙漠中的天堂”楼兰古国。