到了東晉後期，中原地區群雄爭權，戰亂連綿，朝廷忽視了對西域地區的統治，樓蘭也漸漸與朝廷失去了聯係。再到公元4世紀前後，中國史書上就已經找不到關於樓蘭的記載了。至唐代再次出現關於樓蘭的記錄時，那裏已經被描述為一片荒漠，王昌齡在詩中寫到“黃沙百戰穿金甲，不破樓蘭終不還”，玄奘在《大唐西域記》中也將樓蘭形容為“城郭巍然，人煙斷絕”了。
那麼，這個昔日的綠洲何時變成了後來的荒漠，昔日商賈輻輳的邊陲重鎮又如何就人去城空，最後連城池都覆蓋在茫茫黃沙之下，沉寂在悠悠的曆史中了呢？
按照中國考古學家在樓蘭遺址中發現的一枚木簡上的文字來看，在公元4世紀的時候，樓蘭已經是“諸民遠離國境”的狀況了，至於造成這種殘酷現實的原因，人們提出了不同的分析和推斷。
有說法認為是河道的遊移斷絕了樓蘭的水源，致使居民棄城而逃，古樓蘭國也隨之漸漸荒疏。早在1878年，俄國探險家普爾熱瓦爾的羅布泊遊移說就引起了世人的矚目。後來有人支持這種觀點，並進一步指出由於塔裏木河、孔雀河等河流在羅布泊河口彙聚，致使大量泥沙堆積，河道漸漸被淤塞，加上地殼活動的因素，使河流自然地另覓新的低窪處，彙聚成新的河流湖泊，而原有的羅布泊由於沒有新的水源補給，加上遠遠高於降雨量的蒸發量，就漸漸地蒸發為荒漠。
從樓蘭國出土的文書上還可以看到，樓蘭的水源確實日益匱乏，一些文書上記載了號召大家節約用水的文字，水源的緊張必然導致農業生產力的下降，糧食不足，也必將逼迫久居在這裏的人們另外去尋找新的家園。當然，這種自然生態環境的變化不是突然發生的，它必然與人們忽視和破壞了自然界的生態平衡有關。有專家分析，這個堪稱悲壯又悲慘的結局可能與樓蘭當地戰爭頻繁有關。各個經由此處的遊牧國家都隻考慮到要擴展本國勢力，過度砍林種田，使原來胡楊林等良好的植被環境遭到嚴重破壞，水利、農業等設施麵臨致命危機，最終導致一個國度被惡劣的塞外風沙所覆蓋。
我們都知道“人定勝天”，人是可以改造自然、利用自然的，但樓蘭古國的神秘消失卻為我們敲響了環保的警鍾，無論它淪為荒漠的確鑿原因是什麼，我們都有理由相信這其中無法推卸的責任是人們盲目尋求發展，忽視了生態平衡。今天，當西部大開發的號角吹響的時候，我們是否應當吸取前人的教訓，在大力發展經濟的同時，注重環保事業的長遠效益，給我們的後代創造一個繁榮的綠色西部家園。