尼安德特人發現三年後，1859年，英國生物學家達爾文就發表了《物種起源》，提出一個令人震驚的學說。達爾文宣稱，也許人類不是由一個全能的神所創造的，而是由比較早期的生命演化而成的，這些早期生命可能包括穴居的原始人類。但經過激烈的爭論後，科學界終於慢慢接受了「人類是由猿類進化而來」這一理論。然而人類起源於哪裡仍然存在很大爭議。達爾文曾在1871年出版的《人類起源與性的選擇》中推測，非洲是人類的搖籃。另一位進化論者海格爾則在《自然創造史》一書中主張人類起源於南亞，還繪圖表示各人種由南亞中心向外遷移的途徑。為了證明人類的起源地，考古學家紛紛致力於發現猿和人之間的缺環。
事實上，在尼安德特人被廣泛認為是歐洲人祖先之時，矛盾就隱約的存在著——就在尼安德特人被發現後12年，1868年，在法國西北部出土了另一種古人類化石，這些人體形細長，頭蓋骨較高、圓、四肢較長、身高約有180厘米，考古學家認為，這說明他們來自一個氣候較為溫和的地區，他們被稱為克魯馬農人。根據放射性碳元素檢測，這些克魯馬農人興起於4萬年到3.5萬年前。然而尼安德特人也正是在這些人出現之後，彷彿退出了歷史舞台。
克魯馬農人是誰，和尼安德特人又是什麼關係？
根據研究，現在地球上的所有晚期智人都起源於非洲，然後擴散到世界各地，而走往歐洲這一脈取代了當時歐洲的原始人。現在歐洲人普遍擁有的一個名為M173的Y染色體變異來自於3萬年前，這意味著大多數歐洲人的祖先在3萬年來到西歐，這個時間與克魯馬農人出現的時間一致。這一研究確定，尼安德特人並非歐洲人的祖先，克魯馬農人才是。
其實，3萬年前並不是這些「非洲人」第一次來歐洲，分子人類學家還發現，大約在10萬年以前，晚期智人的祖先就嘗試通過中東進入歐洲，當時人類祖先與尼安德特人的腦容量相差無幾，在體力上卻沒有尼安德特人強壯，因此大約8萬年左右，晚期智人可能面臨絕種，尼安德特人在歐洲獨領風騷長達數千年。但是當而4.5萬年前，晚期智人再次出現在中東時，尼安德特人這時卻要退讓了。
1994年，根據線粒體DNA特徵的分組結果，英國科學家布萊恩·賽克斯（BryanSykes）又提出，幾乎每一個有歐洲本地血統的人都是由4.5萬年前遷入歐洲的7位女性祖先繁衍而來的，這7位女性被稱作「夏娃的七個女兒」。
2005年，一項龐大的多國合作計劃啟動：「追尋人類足跡計劃」。這項計劃由美國國家地理學會、IBM和韋特家庭基金會共同出資4000萬美元，全球10個研究機構參與了研究。項目的目標是，在2010年前，在全球範圍內收集10萬人的DNA，從而描繪人類的遷徙地圖。研究組發現人類起源的具體位置是東非，也就是今天的肯尼亞和坦桑尼亞一帶。而目前地球上最古老的人種之一則是生活在非洲西南部的非洲原住民布須曼族，也被稱為桑族人。
在現代人從非洲來到世界各地之後，地球上的其他古人類包括身體強壯的穴居人早期智人尼安德特人都去了哪裡？科學家仔細研究出土的化石證據後發現，在古人類和現代人之間存在著化石斷層，存在這種化石的斷層也並非偶然，因為，東亞大陸在這一時期大多數的生物物種都已經離奇的滅絕了。5萬—10萬年前正是第四紀冰川期，這一時期包括中國內地在內的東亞，以及其他地區絕大多數生物種類難以存活，包括本土各種古人類。而非洲，因為靠近赤道，溫度相對較高，那裡的古人類得以繁衍存活。在冰川期，赤道地區的平均溫度也就比現在下降1—2℃左右，而越往兩極，溫度就下降得更多。也許正是這個原因，使得生活在靠近赤道的這部分非洲人生存了下來，而大多數地區的古人都消失了。
從發現的文化遺跡看，尼安德特人性格溫馴，已經會製造薄而鋒利的石刀。他們集體生活，互相幫助，會用火和保存火種，用石器裁製皮衣，甚至有了原始的裝飾美術，鮮花和禮品等殉葬品，也照料生病或受傷的人。甚至有某種原始的宗教。尼安德特人創造的文化被考古學家稱為「莫斯特」文化。在10—20萬年前，尼安德特人的足跡遍及亞、非、歐三大洲的廣大地區。在中國南方，也曾發現過尼安德特人的遺骸。
過去有觀點認為，尼安德特人橫跨歐亞非三洲，數量一定很可觀。現代人興旺時，人數很有限，不可能把全世界的尼安德特人全部消滅，他們很可能與尼安德特人通婚，生下進步的雜交後代，尼安德特人的基因融化在智人中，現代人的身上也保存著尼安德特人的某些基因。
而據「維基解密」網站公佈的內容，科學家分析現代人類與尼安德特人在DNA上的排序，並未發現DNA轉移的遺傳標記，證據表明尼安德特人和早期晚期智人沒有發生過通婚，即尼安德特人並沒有進化成現代人。
尼安德特人是如何消失的？一些科學家推測，由於自然選擇的結果，尼安德特人被後起的智人消滅了。持此觀點的學者認為，嘴笨讓尼安德特人消亡，尼安德特人的發聲系統與黑猩猩一樣，是一種單道共鳴系統，這種系統的發音能力很差，影響了群體的生存能力。所以，當體質形態上更進步的智人崛起後，尼安德特人便在與智人的較量中被淘汰了。這種說法也被人質疑，德國馬普進化人類學研究所的約翰內斯·克勞澤領導的研究團隊證實了一點：DNA分析顯示，尼安德特人擁有和現代人一樣的語言基因FOXP2。
法國著名化石專家費爾南多·羅茲(FernandoRozzi)推測，尼安德特人在歷史上可能迎來一個令人可怕的結局，他們可能淪為更高層的智人的盤中餐。這一令人不可思議的結論是根據在萊斯·羅伊斯(LesRois)發現的一塊尼安德特人顎骨化石得出的。萊斯·羅伊斯發現的。顎骨上的切口與早期人類在石器時代獵殺鹿以及其他動物時留在骨頭上的切口類似。據信，尼安德特人的肉被人類吃掉，牙齒則用來製作項鏈。研究小組領導人、巴黎國家科學研究院的羅茲表示：「尼安德特人遭遇了可怕的命運，從某種程度上說，他們是被現代人吃掉的。
多年來，人類一直試圖掩蓋嗜食同類的證據，但人們必須接受這種慘劇曾經發生的事實。作為勝利者的人類將他們的屍體帶回洞穴，吃掉他們的肉或者將他們的牙齒和骨頭充當戰利品。」然而，這種觀點遭到了一些學者的反對。他們認為，在智人出現之初，尼安德特人必定在數量上壓倒了智人，作為在智力和體質略勝一籌，但在製造和使用工具等方面與尼安德特人文化差距還並不十分懸殊的智人，要徹底消滅尼安德特人是不可能的。同時，人數稀少的智人要同化為數眾多的尼安德特人是讓人難以置信的。果能如此，那麼被同化的也只能是智人。況且，同化的假設還沒有考慮到不同種屬、種群人科動物在婚媾方面的社會障礙。
英國倫敦大學學院的地球物理學教授比爾·麥格在著作《走向世界盡頭》一書中指出：「在近期地球歷史上，大約73500年前，印尼蘇門答臘島附近發生過一件人類無法想像的可怕災難。那是一場超級火山爆發，至今仍有一個62英尺長的巨洞留在那裡。火山爆發的威力不是因為它的尺寸，而是因為它噴出的硫酸煙霧是如此之多，遮蔽了整個地球，長達好幾年，地球處於一片如月色般的昏暗之中。估計，大約有1400立方英尺的火山灰被噴發出來，如果這些灰塵堆滿美國，可以堆到2英尺高。蘇門答臘島托巴火山爆發，地球生命仍然能夠倖存，如果這裡面沒有一個未為人知的秘密的話，那就存在著一個奇跡。」
把幾萬年前的人類比作這個世界上的旅行者，他們的遷移過程，就像在一系列相互交聯的線路上移動，只是速度非常緩慢。在某一特定線路上，當地人都擁有共同的遺傳標記，因此科學家利用字母和數字，為這些線路編號。
大概10多萬年前，非洲的人開始向外遷移，第一個發現的非洲以外的人類，是生活在10萬年前的某位男性，科學家給它起了個數字化的名字為M168，在女性遠祖的基因譜繫上也找到了線粒體L3，就是他們的後代走出了非洲。
大約9萬年時，M168上分出一個新的標誌，叫做M130，同時還有一個線粒體M，M130和線粒體M相伴隨踏上了旅途。他們拿著舊石器和尖木叉，最有可能的路線是沿著海岸前進，因為海灘容易找到含有蛋白的食物，或者捕些易捉的魚類。通過北非來到中東，沿著印度洋岸邊向東走。在非洲之角東部的厄立特裡亞，人們發現了距今12萬年前的蛤和牡蠣殼化石，混雜著人類的石器，這說明人類曾以這裡的海洋資源為生。
當時的海平面比現在低很多，澳大利亞和伊利安以及美拉尼西亞許多島嶼連在一起。他們在沿海捕撈的過程中，學會了使用木筏，木筏幫助他們從非洲到印尼半島，再到澳大利亞和新幾內亞等地。這次離開的人群，形成了人們後來所稱的棕色人種，他們到澳洲的時間可能是6萬年前，在東亞大陸散佈開則是4萬多年前，被稱為早亞洲人。
棕種人到美洲還沒有遺傳證據，但許多古人類遺骨和考古遺跡的發現證明棕種人曾到達美洲。如果他們到達美洲，應該是使用木筏，因為當時白令陸橋一片冰雪覆蓋，人類無法通行。
這些棕色人種文化程度相對較低，沒有精湛的狩獵技術保證每次捕獵都有收穫，因此他們不浪費任何食物來源，從安達曼到伊利安，棕色人種始終有著食用人類死屍的傳統，但對棕種人來說卻是自古流傳下來的部落生存必需的準則。
大約與M130同時，出現了一個標記M89，表明人類通過北非由陸路進入了歐亞大陸。不久M89上分出了M9，這是所有歐亞人的祖先。他們的膚色比前者要淺。數十萬年前，當古人類體毛開始減少時，皮膚開始轉化為深色。這是因為黑色素沉澱可以保護皮膚不受有害紫外線輻射。後來，當人類移居至寒冷北方時，他們的皮膚也就自然而然地要進化，以適應變化的環境。因為在日照相對較少的地區，黑色素沉澱會阻礙皮膚中進行的化學作用，如維生素D的生成。白種人則形成於高緯度的寒帶地區。如北歐寒冷地區，光照少，雲氣多，沒有強烈的太陽輻射，體內無法產生保護身體的色素。因此，人的皮膚一般顏色淺淡。這種較淺的膚色卻易於吸收微弱的紫外線，有利於身體發育。鼻樑較高，鼻子孔道長，可以使吸入的冷空氣預先「溫暖一下」。
M9的後代在舊石器時代晚期向東移動時出現變異，分化出了M20、M45和M175，M20主要在印度，M45向東遷徙時遇到了天山的障礙，無法進入中國的西北地區，成為中亞人和部分印度人的祖先。
而M45的後代M242，大概3—4萬年前出現在中亞或南西伯利亞，並移民進入了美洲，他們帶有的基因標記是M3。這批移民至少分為三批，在不同時間到達美洲：第一批是3萬年前，由中亞來的部分人走過白令陸橋，到達美洲後南下，成為南美和北美南部大部分的印第安人；第二批在2萬年前，從南向北經中國東北到白令陸橋，佔據了北美北部；而大約3千年前，愛斯基摩人和阿留申人從白令海峽到美洲，這是第三批。
M175繼續沿著喜馬拉雅山南麓向東、向北遷徙，繞過中南半島進入中國，他們是從東非來到東亞的第二波亞洲人：晚亞洲人，也就是黃色人種，初來乍到的黃種人還沒有能力與棕色人種抗爭。至少在南亞的時候，印度半島南部生活著大量的棕種人，一小批的黃種人只能沿喜馬拉雅山南麓匆匆路過，繞過中南半島進入中國，形成了漢藏部落。他們的擴散速度很快，從西亞進入印度河流域，穿過南亞次大陸北端，大約3—4萬年前到達東南亞地區，只用了棕色人1/5的時間，在兩萬年前的玉木冰河盛期，黃種人進入中國，由南往北分佈，整個擴張開來。
由於棕色人種到達較早，最初到達的黃色人種還沒有能力和棕色人種抗爭，後來黃種人逐漸與棕色人種爭奪地盤。由於黃色人種先進入了新石器時代，在技術和體力都佔優勢，他們逐漸得以對棕色人種進行屠戮和驅逐。儘管這一事件已經非常久遠，人們仍能從考古或者歷史記載中發現蛛絲馬跡，和DNA的分析結果暗合——在商代的人骨材料中，人們可以發現棕色人種的成分，殷墟的祭祀坑裡有大量異族俘虜的頭骨，其中很大一部分可能是棕色人種。黃種人對棕種人的屠戮和驅逐導致現在東亞人群中，棕色人種的標記M130非常少見，但現在仍存在的少量棕色種人可以證明他們曾經的歷史——比如菲律賓呂宋島中部、馬來半島北部的山地、安達曼群島的亞洲小黑人，印度半島的達羅毗荼人。