三萬年來生活在臺灣這塊土地上人的故事
臺灣史何止四百年——根據考古學證據，臺灣史前涵蓋舊石器時代晚期、新石器時代及鐵器時代，延亙至少三萬年。期間臺灣陸續吸納來自各地的移民，以其故鄉文化為基礎在此落地生根；各時代留下的物質文化，反映出不斷的人群往來、接觸，最終創造出獨有的臺灣文化。此展廳以臺灣百年來考古發現的文化證據，引領觀眾進入臺灣史前史的探索進行式。
舊石器時代：臺灣的舊石器時代——不辭千里的追尋與遷徙
距今三萬年前的冰河期，臺灣海峽的海水面降低，使得島嶼臺灣形成與亞洲大陸相連的陸橋。原本生活在亞洲大陸的人類，為了追逐獵物陸續遷徙擴散而到達臺灣。
新石器時代早期：渡海而來的移民——農業發展的開端
冰河期結束，臺灣再度成為海中之島。距今六千年前，一群航海移民乘風破浪而來，他們從北部和西部沿海河口登陸，分布甚廣，帶來陶器製作和農業等技術，開啟了新石器時代。
新石器時代中期：傳承與擴散——物質文化的異與同
隨著時序遞嬗，新石器時代早期的移民逐漸繁衍擴散，此時文化有些相似特徵，隱含文化同源的概念。然而，各個地區歷經長期的發展與地方適應，出現明顯在地風格，開展出不同文化風貌。
新石器時代晚期：新一波的文化要素——別具特色的圓山文化
臺灣向來和周邊地區交流不輟，經常可見技術交流或概念採借的痕跡。新石器時代晚期，臺北盆地人群所製作的陶器與石器，明顯地添加了新元素，功能性設計也不同於其他地區。
新石器時代晚期：黑陶乍現——悶燒淬煉的細緻工藝
此時，自臺灣島外傳來一股黑色風潮，在傳統紅陶之外，製作技術有所差別的灰黑色陶器廣泛地應用於生活，並盛行於臺灣西部，繁複的陶器紋飾、特殊的葬儀也反映了特殊的價值觀。
新石器時代晚期：紅陶革新——返璞歸真的美感與生活新風貌
新石器時代中晚期，陶器逐漸捨棄繩紋裝飾，改以簡約素面為主流；在西部崇尚黑陶之時，東部也沿著海岸線發展出素面紅陶文化系統，除了審美風格的革新，器形設計上也出現多元的風格。
新石器時代晚期：玉器風華——玉器文化的巔峰
自新石器時代早期以來，人們已知琢玉成器。花東縱谷北段中央山脈區域是玉器原料唯一產地，然而玉器卻能廣泛見於各地，顯示熱絡的互動。卑南文化的玉器變異繁複，發展臻於巔峰，是史前玉器文化的代表。
鐵器時代：跨越與連結——工藝技術與美學新篇章
距今兩千多年前，臺灣東部地區的人群最早開始使用鐵器，高溫工藝製作技術的導入，讓工藝技術進入新時代。島內外活絡的互動交流，帶來原本不屬於臺灣的青銅器、玻璃珠和瑪瑙等物質文化，陶器也增添了新元素。
鐵器時代：鍛．煉——高溫工藝
金屬器的製造並非容易之事，除了新材料的應用，其共同特徵是必須使用高溫，改變材料的原始狀態才能獲得，除了原料的整備和成形的方法，也有賴火控溫度的提升與維持。
五百年前的臺灣：五百年前——史前時期的最後階段
進入歷史時期之前的臺灣是什麼樣貌？在這史前時期的最後階段，出土的許多遺物反映了與外界頻繁且熱絡的交流，也反映了土地上多元族群樣貌。這些遺物拼圖組成了先民的生活圖像，也構築了現在臺灣多元豐富的風貌。
文物廊道
「斧鋤形器」、「錛鑿形器」、「骨角貝牙器」……文物廊道陳列著各式史前人群使用的器物，相同功能的器物可能因為不同時間或地區的想法而出現形制的差異，藉由並陳展示的方式，可以觀察不同群體間器物的類型差別。