彭加木1925年出生于广东番禺，1947年22岁毕业于中央大学（现为南京大学）农学院，新中国成立后在中科院上海生物化学研究所工作，从事植物病毒研究。他曾经放弃出国留学的机会，主动向郭沫若写信说“我志愿到新疆去，我要从荒野中踏出一条道路！”
从此，他在20多年时间里，跑遍新疆、甘肃等十几个省，其中15次进入新疆进行科学考察，3次进入罗布泊进行探险，1957年身患恶性肿瘤的他回上海治疗，用坚强的意志战胜了病魔，在病情好转后他又投入到科考中，1979年，彭加木任新疆科学院副院长。
第一次罗布泊探险是1964年初，彭加木带着几个科学工作者绕着罗布泊一周，采集了水样和矿物标本，经过测验认为这里是块宝地，里面存在着核反应所需的稀缺物质重水。
第二次罗布泊探险是1979年，彭加木作为中日两国摄制组《丝绸之路》的顾问，对罗布泊周围再次进行考察，为国家找到许多稀有宝藏，许多重大发现填补了国家科研领域多项空白，同时还为摄制组提供了地理帮助。
第三次罗布泊探险是1980年，彭加木带领其他9名科考人员开始了第三次探险，正是在这次探险中，彭加木因独自一人外出找水神秘失踪，至今成谜。
10名科考人员名单：
中科院新疆分院（6人）：彭加木、汪文先、马仁文、阎鸿建、沈观星、陈百泉
司机（3人）：陈大华、王万轩、包纪才
驻军某部队的无线电发报员（1人）：肖万能

1980年5月3日，10名科考人员带着4大桶水、2大桶汽油和汽车、帐篷、通讯设备等若干物质出发，进入方圆450公里的无人区罗布泊。在干燥、炎热的罗布泊里，考察历时一个月，收获颇丰，突破重重艰难险阻，史无前例的第一次由北向南成功纵穿罗布泊，于6月5日到达罗布泊南岸的米兰农场。

6月11日，在米兰短暂休息五六天后，考察队一行从米兰出发，准备沿古丝绸之路南线再次横穿罗布泊，然后取道敦煌去乌鲁木齐。

6月16日傍晚他们艰难的来到罗布泊东岸的库木库都克附近。

此时，科考队从米兰农场补充的汽油一路已经消耗殆尽，带的水也只剩下可怜的十几公斤，而且装在高温下的铁桶里，几天过去，水已经变质，颜色和酱油一般，散发出臭臭的铁锈味，根本没法饮用。

彭加木派专搞水文地质的副队长汪文先等出去找水，可汪文先找了几个地方，挖下一米多深，不见丝毫水气。得出的结论是，科考队驻地附近没有水。

严重缺油、缺水、缺食物，队员们疲惫不堪、弹尽粮绝，此时陷入了绝境。
在这生死关头，大家开会商量，一致要求给驻地部队发出求救信号。当晚9点过，彭加木亲自起草，向马兰基地前沿指挥部“720”发出求救告急电报：“我们今天到达库木库都克以西大约十公里，我们缺油和水，请求紧急支援油三百公斤，水五百公斤，现有的水只能维持至十八日。请转告乌市扑获一头小骆驼。”

6月17日早上，部队回电：“同意送物资，就地待命。”确定科考队位置后，部队决定派直升机先送500斤水过去。

得到回电后，彭加木却犯嘀咕了！考虑再三，他召集队员们到帐篷里开会，他说，直升机送水代价实在太高，一斤水要耗费十几块钱，500斤水就要7000元。不要轻易给部队找麻烦，此次科考已经给他们添了负担，能自己解决的尽量自己解决。为了给国家节省这笔不菲的经费，大家开车出去找水。
队员们说，“720”既然已同意送水，科考队困境已得缓解，另外，开车走那么远，单程就有120多公里，汽油本来已十分紧张，要慎重为好，再说，开车出去也有危险……
为此，彭加木和队员们发生了激烈的争执。
和队员产生矛盾，彭加木决定自己亲自去找，他自信一定能找到。

在沉闷的气氛中，彭加木离开帐篷，来到越野车里，他打开自带的军用地图，看到离库木库都克不远标有“红八井”、“红十井”，稍远一点还有“八一泉”，不远处又是疏勒河古河道，他充满信心的断定：附近肯定有水！
心情同样沉重的队员们有的在帐篷里打扑克，有的在睡觉，等着部队送水过来。
接近中午，部队发来电报，说给他们送水的时间是18日，让他们呆在原地不动。副队长汪文先拿着电报高兴的去报告彭加木，结果没找到，以为他在沙包后面方便，就回到帐篷。
过了半小时，司机王万轩去越野车里拿衣服，看到了那张军用地图，在地图旁边发现了半张16开带红格的信纸，上面用铅笔写道：
“我往东去找水井　彭 17/6 10:30”

彭加木临走时，带有装两公斤水的水壶，一袋糖果，一架照相机，还有毛衣和自卫用的匕首等野外工具。以彭加木的经验和意志，是有可能在两天内走出那一带45公里的戈壁沙漠，到达有水草的疏勒河故道的。

下午4时，还不见彭加木回来，科考队员开始着急了，他们开着越野车往东搜寻。走了一公里多，发现了一行脚印，科考队员认定这就是彭加木的脚印，于是继续沿着脚印搜寻。在行驶了6公里左右的沙包上，依然清晰地看见彭加木的脚印，至此再也没有发现任何踪迹。科考队员又往东开了十几公里，天渐渐黑了下来，队员只得返回库木库都克宿营地。

当天夜里10点，科考队员在附近的沙丘上，用红柳枯枝点起两堆火，每隔一小时打三发信号弹，信号弹可以打100米高，周围15公里范围内可以看到。司机王万轩还把越野车开上沙丘，朝东方向开亮大灯，他们期望彭加木看到火光、信号弹、汽车灯光，会朝着宿营地方向走来。然而到了凌晨2点，仍不见彭加木回来，科考队不得不把“彭副院长17日10时一人外出未回”这一重要情况告知驻军部队，并请驻军部队转告中科院新疆分院。

6月18日，部队送来500公斤水，寻找1个小时，没有发现彭加木身影。
6月19日，部队再送来三桶油，和队员们一起再次对彭加木进行搜救，这次在东北方向十公里外的一个芦苇包上科考队员马仁文终于有了重大发现：芦苇包上有人坐过的痕迹，坐印很清楚，旁边的脚印与昨天发现的相同，都是彭加木穿的42号翻毛皮鞋的脚印。他还发现一张椰子奶油糖的糖纸夹在芦苇秆儿上，这奶油糖是彭加木在米兰农场休整时买的。他们沿着脚印继续找了十几公里。脚印从沙地延伸到盐壳地消失了。
从此，再也没有任何线索，彭加木神秘消失，至今未找到！