Vor mehr als 200.000 Jahren gab es auf dem heutigen Stadtgebiet kaum Menschen, dafür aber Vorfahren von Elefanten, Nashörnern und Löwen. Mit ihnen rivalisierten die frühen Menschen beim Kampf um Nahrung. Dabei besaßen sie eine Hauptwaffe: den Faustkeil. Er war zugleich ihr Allzweckwerkzeug, zu allem Möglichen gut, und dieses Instrument war die kulturelle Leistung, die den Menschen vom Affen unterschied.

In der gründlich überarbeiteten Dauerausstellung des Archäologischen Museums ist ein über 200.000 Jahre alter Faustkeil zu sehen, er liegt unter Glas auf einem Podest. Gefunden hat ihn 1961 ein Schüler im Taunusort Bergen, er gab ihn im Heimatmuseum ab. Heute ist er das älteste Stück in der Frankfurter Ausstellung. Darüber befindet sich das Skelett eines Ur, des Vorfahren der heutigen Rinder. Als Nahrungsbeute war er bei den Urmenschen sehr geschätzt.

Um 5500 vor Christus wohnten die "Frankfurter" dann bereits in Hütten und bewirtschafteten die fruchtbaren Böden des Rhein-Main-Gebiets. Als dann später noch das Metall dazu kam, dessen Bearbeitung zu nützlichen Produkten führte, wurde die Gegend – vor etwa 2000 Jahren – zum Handelsmarkt. Die schon in der Steinzeit gebildeten Handelsbeziehungen begannen zu florieren. Das frühkeltische Fürstengrab, beim Bau einer Bundesstraße in den sechziger Jahren entdeckt, steht im Mittelpunkt der Ausstellung.

Schriftliche Quellen aus der Zeit vor Christus existieren nicht. Erst als die Römer das Sagen hatten und nicht weit entfernt den Limes bauten, kam die Schriftkultur in die Region. So gibt es in Frankfurt den Römerberg, einen zentralen Platz der City, aber auch die Römerstadt Nida-Heddernheim, und die Funde dort bilden den Kern der Sammlung in der ehemaligen Karmeliterkirche. Außerdem werden Exponate aus sechs Jahrtausenden vorgestellt, die zeigen, wie damals gelebt wurde.

Als außergewöhnliche Attraktion im innerstädtischen Raum gilt der Archäologische Garten, ein etwas euphemistischer Begriff für ein tief ausgeschachtetes Areal auf dem Domhügel.. Die Hinterlassenschaften einer Jahrtausende alten Besiedlung Frankfurts wurden zufällig entdeckt, als hier in den siebzigern die Tiefgarage am Römer entstand. Fundamente und Mauern aus drei Kulturschichten durchdringen einander in dem ummauerten Rechteck. Die unterste Schicht besteht aus Resten des runden Badegebäudes eines römischen Militärlagers aus den Jahren 75 bis 85 nach Chr. Darüber folgen Rudimente der "aula regia" der karolingischen Pfalz um 822. Darauf wurden seit dem Hochmittelalter Bürgerhäuser errichtet. Nirgendwo ist Frankfurt älter als an diesem zentralen Platz.