在安阳会面后，时年25岁的裴文中便以学生之礼，拜李济、董作宾为师。但他未等殷墟第二次考古发掘结束，就赶回了周口店龙回山。苦心人天不负，几个月后，他们即在一个不起眼的小山洞里发现了众多古生物化石，到年底的十二月二日，他们发现了“北京人”头盖骨化石，轰动了世界考古界——此乃题外话。
再说李济董作宾他们与安阳县政府取得联系后，发掘组即进入小屯村开始工作。这次按照李济制订的方案，他们改变挖探坑的方法，采取开挖探沟的方法，分别在村北、村中、村南开挖长5米，宽1.5米的长方形标准探沟，以了解地表下地层的情况。以期寻找未触动过的甲骨堆积层的特征。60多天里他们共挖了43个探沟，分别给它们编号命名。李济细心观察每个探沟的地质构成，发现出土甲骨的地方地层大多是第一层为沙土层；第二层为沙石层；第三层为淤土层；第四层为棕色灰土层。在这些探沟中，虽没有出土大坑甲骨，却也零散出土了有字龟甲55片，有字兽骨685块还有大量的陶器、骨器、石器和铜器。
为了整体有序开发小屯甲骨，李济根据自己手绘草图划出的范围，让测绘员张蔚然和裴文中，用仪器测量逐一测量，然后绘制精准的小屯村地形地貌图。
5月初，正当发掘顺利进行，不断有甲骨及其他古物出土时，蒋介石召开编遣会议,以裁军为名，排除异己,扩充嫡系。蒋、冯、阎对立加剧，冯玉祥调驻守安阳的军队前往陇海线布防，安阳兵力空虚，当地土匪又猖獗起来，为安全起见，李济和董作宾决定暂停发掘，队伍撤回。
这时，他们收到傅斯年电报，得知史语所准备迁址北平，所址选在北海静心斋。为了研究方便，李济和董作宾商量决定，把这批出土文物，登记造册，运往北平。
此举引起了河南方面人士极大不满，他们认为史语所未与河南省政府会商，私自将在本省挖出的文物运往省外，有背前约，是对河南省政府的不尊重。刚升任博物馆馆长的何日章闻讯，立即联络了教育厅几个人，一起要求省政府出面与史语所交涉，将偷运至北平的文物运回河南。当时，大战在即，省政府人顾及此事。何日章便呈请省政府自己组织殷墟文物开发，不允许外省人再来发掘，省政府批准了他的呈请。
到10月初，得知安阳增强保安团力量，治安局势稍缓，李济立即又带领发掘组赶到安阳。这次，李济计划以“卷地毯”方式对小屯村进行全面发掘。但由于受到人力、与村民交涉等条件影响，只好仍以第二次在村北割完谷子没种小麦，留待来年春天种棉花的白地里依地形开挖纵沟或横沟，沟宽一米，其长依地形而定，其深直到挖到地下水为止。
这次他们为了节省时间，将住地安排到与小屯村仅一河之隔的广益纱厂，董作宾请人在洹河上狭窄处搭了座便桥，使他们往返交通变得非常方便。
半月时间，他们开挖了多条纵沟与横沟。在挖到生土层后，李济仍然让民工们继续向下挖掘，这让一些假冒村民在旁边观看的盗墓贼不禁偷偷讥笑——这洋博士根本不懂，生土层里是不可能有文物的。
一天，挖掘的民工发现挖到两根树枝一样的东西，小心挖出后，初看像是一个树根上有两根树枝。搬到地面后，董作宾仔细剥去上边的泥土，逐步看清这是一雄鹿的头骨，在其头盖上还有契刻文字。这是一个新的重大发现，正当董作宾与李济在思考探讨鹿头契刻的缘由与意义时，民工们又挖出了第二个鹿头骨，并且在距其不远处，还挖出了一个牛头骨。
正在他们紧张发掘之时，省立十一中的校长张尚德带着两个陌生人突然来到现场参观。本来是老同学，又是最早带董作宾来小屯的引路人，所以看见张尚德董作宾非常高兴，可是让他感到异样的是张尚德一不介绍客人，二显得有些拘谨不自然，没多说话，带着两个陌生人在现场转了一会儿就走了。
董作宾以为自己光忙于发掘，对老同学失礼了，便想抽时间要去他那儿看看，叙叙旧。没想到他们走后不久，张学献便跑过来说，河南省政府要派人来发掘殷墟，并且拿了一张《河南教育报，上边刊登一篇文章，称“中央研究院不遵协定，将殷墟文物潜运出境，省立博物馆何日章馆长呈请省政府，河南省自行发掘殷墟文物......
这让董作宾大为吃惊，这次莅安，他忙于发掘与研究，疏忽了地方的打点应酬，对这突如其来的情况，一所知。
第二天，何日章带领一班人来到发掘现场阻止工人挖掘，他们七嘴八舌说道：“这里是河南的地盘，禁止外地人乱挖，你们收摊吧。”“我们有省政府公文，不能让你们乱挖。”董作宾对他们说道：“我们是中央研究院派来的，发掘殷墟，是与河南省商定过的。请你们不要乱来。”
这时，何日章上前说道：“原来我们省政府是同意你们史语所前来发掘，但商定所发掘文物留在河南保存。是你们不讲信誉，私自将发掘文物运往北平，河南省政府才决定终止你们发掘，你有何话可讲？”
董作宾说道：“中央研究院发掘，是为了研究中国文字和历史，研究需要人才，中央研究人才聚集，与各大学又融合一家，有足够实力开展研究。而河南人才缺乏......”
“你不是河南人吗，当了官就忘了祖宗了吗？”对方都早已认出他是董作宾，有人哄笑着喊道：“死后不回河南了吗？”
现场一片混乱，法发掘，李济和董作宾只好收队，何日章带来的河南省发掘队便进入小屯北地自行发掘。
李济与董作宾去城里找到新任县长薛守义，请他出面调解，薛守义说:“县政府早已收到省政府公函，要何馆长前来发掘。你们两家都是上峰派来的，我是小小县官，谁也得罪不起，还是你们自己商量着办吧，别伤了和气。”
二人奈，只好去给傅斯年打电话，傅斯年又给蔡元培打了电话，蔡元培呈请国民政府给河南省政府发电报，要他们保护中央研究的在殷墟的开发。但电报如石沉大海，没了回音。那时军阀混战，地方割据，中央政府权威有限。
奈，傅斯年只好亲自跑到开封，凭着自己的学术名望前去拜会了许多政界、学术界的知名人士，并且在董作宾陪同下，到河南大学作了名为《考古学的新方法的学术报告，宣传考古的意义和知识，并表示愿意帮助河南高校建立研究机构，为河南培养考古人才，共同促进河南考古事业的发展。经过不懈努力，终于以中央研究院名义与河南省政府达成《解决安阳殷墟发掘五条：
一、为谋中央学术机关与地方政府之合作起见，河南省政府教育厅遴选学者一人，学生三人参加国立中央研究院安阳殷墟发掘团。
二、发掘工作所获古物，均由安阳殷墟发掘团缮内清册，每月函送河南省教育厅存查。
三、安阳殷墟发掘团为研究方便起见，可将所掘古物送适当地点，但须函送河南省教育厅备查。
四、殷墟古物重复者外，均于每批研究完结后暂存开封陈列，以便地方人士参观。
五、全部发掘完竣、研究结束后，再由中央研究院与河南省政府会商分配陈列办法。
史语所停止发掘后，何日章率河南发掘队开始进驻发掘，由于不熟悉考古知识，他们想到李济发掘组挖掘的探沟里扩展发掘，与李济等发生冲突，只好像董作宾第一次发掘一样，到处挖探坑发掘。
签订《解决安阳殷墟发掘五条，史语组更名为“中央研究院安阳殷墟发掘团”，恢复发掘，但河南发掘组也未停止发掘。