ماجرای کشف این کتابخانه از اینجا آغاز می‌شود که چین‌شناس شهیر فرانسوی، پل پلیو در سال 1907 میلادی به همراه هیاتی منتخب راهی ترکستان چین و ایالت گانسو می‌شود. پلیو که در مدت اقامت خود داستان‌ها و افسانه‌هایی را درباره غار هزار بودا از بومیان شنیده بود، فرصت را غنیمت شمرد و سفر پرماجرای خود را به این غار آغاز کرد.

شرق‌شناس فرانسوی سه ماه تمام، غارهای هزار بودا را درنوردید و از غاری به غاری و از دالانی به دالان دیگر می‌رفت و تحقیقاتش را کامل می‌کرد. تا اینکه روزی در جریان بررسی‌هایش در غار شماره 17 متوجه دیواری شد که گویا بعدها به بدنه اصلی غار اضافه شده بود. دو راهبی که نگهبان غار بودند راضی به حفاری این قسمت نشدند. اما با سماجت‌ها و اصرارهای پولیو سرانجام در ازای دریافت مبلغی ناچیز (معادل 100 یوروی امروزی!) حاضر به همکاری شدند.

با برخورد اولین تیشه به دیواره غار کتابخانه‌ای که 9 قرن از ترس اقوام مهاجم شمالی در دل غار آرمیده بود، سر از خاک بیرون آورد و همگان را شگفت‌زده کرد.



کتابخانه مملو از نسخه‌های خطی بی‌بدیلی بود که به زبان‌های سنکسریت، مانوی، ختنی، چینی اویغوری و سغدی کتابت شده بود. پلیو، کاشف کتابخانه مدفون پس از آنکه تمام نسخه‌های موجود این کتابخانه را بیرون کشید، آنها را در جعبه‌هایی تعبیه و سوار بر قاطر و شتر به کشتی‌های فرانسوی رساند تا از راه دریا به پاریس منتقل شوند.
 
نسخ خطی نفیس، اسناد اقتصادی و اداری و متون دینی گرانبهای کتابخانه مدفون این‌بار سر از کتابخانه ملی پاریس درآوردند. پلیو با همکاری محققان سرشناسی چون مولر و نولدکه تحقیق بر روی آنها را آغاز کرد. سه متن مانوی، نامه‌های شخصی، مجموعه متونی به زبان سغدی و متون چینی اسنادی بود که پلیو با خود به پاریس برد.

اما آنچه به تحقیقات ایرانی کمک کرد متون سغدی بود. یکی از مهمترین و ارزشمندترین آنها متنی است با عنوان «داستان رستم به روایت سغدی». نوع قلم و کاغذ این اثر نشان‌دهنده آن است که نسخه به اواخر قرن هفتم و اوایل قرن هشتم میلادی برمی‌گردد.

پلیو که خود را کارشناس زبان و ادبیات فارسی نمی‌دانست، این نسخه را در اختیار نولدکه قرار داد. نسخه نظریه نولدکه را مبنی بر آنکه فردوسی روایت‌های مکتوبی از حماسه ملی ایران داشته که آن را به رشته نظم کشیده است، تایید می‌کرد.

«سوترای علت و معلول کردار» دیگر متن سغدی کشف شده از کتابخانه غار هزار بودا بود. رساله تعلیمی که ترجمه عین به عین آن به زبان چینی در پشت نسخه کتابت شده بود. پنج سال طول کشید تا مولر توانست راز خط و زبان این نسخه را کشف کند و دریابد که این نسخه نفیس به به الفبای سغدی نوشته شده است.


متن سغدی بعدی «داستان تولد بودا» نام داشت. نکته جالب توجه در این نسخه آن بود که در تمام 50 سطری که در این نسخه است یک خط خوردگی نیز دیده نمی‌شود. به مانند نسخه «سوترای علت و معلول کردار» ترجمه چینی آن نیز کتابت شده بود و همین امر موجب شد تا پلیو خود ترجمه متن چینی را برعهده گیرد و خواندن متن سغدی را به همکار ایرانشناس خود، گوتیو بسپارد.

رساله دیگر که دربردارنده اندیشه‌ها و احکام بوداست، در 1285 سطر تحریر شده و از منع مصرف گوشت و می و پنج خوراک دیگر که شامل سیر، پیاز، تره‌فرنگی، کنجد و شاهدانه است، سخن می‌گوید.

متون چینی از دیگر نسخه‌هایی بود که به کتابخانه پاریس رفت. این متون موضوعاتی از قبیل نجوم، پزشکی، دینی و حقوقی را شامل می‌شد. یکی از جذاب‌ترین این نسخه‌ها، دستورالعمل دفن مردگان برگرفته از عقاید زرتشتیان قدیم است.