Le réseau supérieur de la grotte du Pech Merle, sans trace de fréquentation préhistorique, a été exploré au début du XX° siècle.
Les galeries préhistoriques du réseau inférieur furent découvertes en 1922 par trois enfants du village de Cabrerets. L’étude des peintures et gravures fut entreprise immédiatement par l’abbé Amédée Lemozi, curé préhistorien de Cabrerets.
La grotte est ouverte au public depuis 1926. Elle est classée « Monument historique » en 1952. Depuis 1973 la commune de Cabrerets en est propriétaire et assure la gestion des visites. En 1981, le Musée de préhistoire est installé à proximité de l’entrée de la grotte et forme avec lui le Centre de Préhistoire du Pech Merle.
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