Nel 1907, iniziò a lavorare per Lord Carnarvon che lo assunse per sovrintendere agli scavi delle tombe dei nobili a Deir el-Bahri, vicino a Tebe. Gaston Maspero, capo del Servizio delle antichità egizie, aveva raccomandato Carter a Carnarvon come sapeva che lui applicherebbe metodi e sistemi di registrazione archeologici moderni.

Nel 1914, Lord Carnarvon ricevette la concessione di scavare nella Valle dei Re. Carter fu nuovamente assunto per guidare i lavori. Ha intrapreso una ricerca sistematica di eventuali tombe perse dalle precedenti spedizioni, in particolare quello del faraone Tutankhamon. Tuttavia, gli scavi furono presto interrotti dalla prima guerra mondiale, Carter trascorse gli anni della guerra lavorando per il governo britannico come corriere diplomatico e traduttore. Riprese con entusiasmo i suoi scavi verso la fine del 1917.

Nel 1922, Lord Carnarvon era diventato insoddisfatto della mancanza di risultati dopo diversi anni in cui non si trovava molto. Dopo aver considerato di ritirare i suoi fondi, Carnarvon accettò, dopo una discussione con Carter, che avrebbe finanziato un’altra stagione di lavoro nella Valle dei Re.

Carter tornò nella Valle dei Re e indagò su una linea di capanne che aveva abbandonato poche stagioni prima. L’equipaggio ha ripulito le capanne e i detriti rocciosi sottostanti. Il 4 novembre 1922, il loro giovane ragazzo dell’acqua inciampò accidentalmente su una pietra che si rivelò essere la cima di una rampa di scale scavata nella roccia. Carter fece scavare parzialmente i gradini finché non fu trovata la sommità di una porta intonacata di fango. La porta era timbrata con cartigli indistinti (sigilli ovali con scrittura geroglifica). Carter ordinò di riempire le scale e inviò un telegramma a Carnarvon, che arrivò dall’Inghilterra due settimane e mezzo dopo, il 23 novembre, accompagnato dalla figlia Lady Evelyn Herbert.

Il 24 novembre 1922, l’intera estensione della scala fu ripulita e un sigillo contenente il cartiglio di Tutankhamon trovato sulla porta esterna. Questa porta fu rimossa e il corridoio pieno di macerie dietro fu sgombrato, rivelando la porta della tomba stessa. Il 26 novembre Carter , con la presenza di Carnarvon, Lady Evelyn e l’assistente Arthur Callender, fece una “piccola breccia nell’angolo in alto a sinistra” della porta, usando uno scalpello che sua nonna gli aveva dato per il suo 17 ° compleanno. Riuscì a sbirciare dentro alla luce di una candela e vedere che molti dei tesori d’oro ed ebano erano ancora al loro posto. Non sapeva ancora se fosse “una tomba o semplicemente un vecchio nascondiglio”, ma vide una promettente porta sigillata tra due sentinelle Statue Carnarvon chiese: “Riesci a vedere qualcosa?” Ied con le famose parole: “Sì, cose meravigliose!” Carter aveva, infatti, scoperto la tomba di Tutankhamon (successivamente designata KV62). La tomba è stata poi messa in sicurezza, per essere acceduta alla presenza di un funzionario del Dipartimento delle Antichità egizie il giorno successivo. Tuttavia quella notte, Carter, Carnarvon, Lady Evelyn e Callender hanno fatto una visita non autorizzata, diventando le prime persone nei tempi moderni ad entrare nella tomba. Alcune fonti suggeriscono che il gruppo sia entrato anche nella camera funeraria interna. In questo racconto, è stato trovato un piccolo foro nella porta sigillata della camera e Carter, Carnarvon e Lady Evelyn sono strisciati attraverso.

La mattina successiva, il 27 novembre, ha visto un’ispezione della tomba alla presenza di un ufficiale egiziano. Callender ha allestito l’illuminazione elettrica, illuminando una vasta gamma di oggetti, tra cui divani dorati, casse, troni e santuari. Hanno anche visto prove di due ulteriori camere, inclusa la porta sigillata della camera funeraria interna, sorvegliata da due statue a grandezza naturale di Tutankhamon. Nonostante le prove di effrazioni nei tempi antichi, la tomba era praticamente intatta e alla fine si scoprì che conteneva oltre 5.000 oggetti.

Il 29 novembre la tomba è stata ufficialmente aperto alla presenza di numerosi dignitari invitati e funzionari egiziani.

Comprendendo le dimensioni e la portata del compito da svolgere, Carter ha chiesto aiuto ad Albert Lythg oe della squadra di scavi del Metropolitan Museum, che lavora nelle vicinanze, che ha prontamente accettato di prestare un certo numero del suo staff, tra cui Arthur Mace e il fotografo archeologico Harry Burton, mentre il governo egiziano ha prestato il chimico analitico Alfred Lucas. I mesi successivi furono dedicati alla catalogazione e alla conservazione dei contenuti dell’anticamera sotto la supervisione “spesso stressante” di Pierre Lacau, direttore generale del Dipartimento delle Antichità d’Egitto. Il 16 febbraio 1923, Carter aprì la porta sigillata e confermò che conduceva a una camera funeraria, contenente il sarcofago di Tutankhamon.La tomba era considerata la tomba faraonica meglio conservata e più intatta mai trovata nella Valle dei Re e la scoperta è stata accolta con entusiasmo dalla stampa mondiale. Tuttavia, con grande fastidio di altri giornali, Lord Carnarvon ha venduto i diritti di segnalazione esclusivi al Times. Solo HV Morton di quel giornale fu ammesso sulla scena e le sue vivide descrizioni contribuirono a stabilire la reputazione di Carter presso il pubblico britannico.

Verso la fine di febbraio 1923, una frattura tra Lord Carnarvon e Carter, probabilmente a causa di un disaccordo su come gestire le autorità egiziane di controllo, sospesero temporaneamente gli scavi. Il lavoro è ripreso all’inizio di marzo dopo che Lord Carnarvon si è scusato con Carter. Più tardi quel mese Lord Carnarvon contrasse un’intossicazione del sangue mentre si trovava a Luxor vicino al sito della tomba. Morì al Cairo il 5 aprile 1923. Lady Carnarvon mantenne la concessione del defunto marito nella Valle dei Re, consentendo a Carter di continuare il suo lavoro.

La meticolosa valutazione e catalogazione di Carter delle migliaia di gli oggetti nella tomba impiegarono quasi dieci anni, la maggior parte fu trasferita al Museo Egizio del Cairo. Ci furono diverse interruzioni nel lavoro, inclusa una durata quasi un anno nel 1924–25, causate da una disputa su ciò che Carter considerava un controllo eccessivo dello scavo da parte dell’Egyptian Antiquities Service. Alla fine le autorità egiziane decisero che Carter completasse lo sgombero della tomba. Ciò continuò fino al 1929, con alcuni lavori finali che durarono fino al febbraio 1932.

Nonostante l’importanza della sua scoperta archeologica, Carter non ricevette alcun onore dal Governo britannico. Tuttavia, nel 1926, ricevette l’Ordine del Nilo, di terza classe, dal re Fuad I d’Egitto. Fu anche insignito della laurea ad honorem di Dottore in Scienze dall’Università di Yale e membro onorario della Real Academia de la Historia di Madrid, Spagna.

Carter ha scritto una serie di libri sull’egittologia durante la sua carriera, tra cui Five Years “Exploration at Thebes, co-scritto con Lord Carnarvon nel 1912, che descrive i loro primi scavi, e tre volume racconto popolare della scoperta e dello scavo della tomba di Tutankhamon. Ha anche tenuto una serie di conferenze illustrate sugli scavi, tra cui un tour del 1924 in Gran Bretagna, Francia, Spagna e Stati Uniti. Quelli di New York e di altre città degli Stati Uniti hanno visto la partecipazione di un pubblico numeroso ed entusiasta, scatenando l’egittomania americana.