随着“良渚文化”中心区域地理位置的日渐明确，1998-2002年，考古工作者又对良渚一带方圆约50平方千米的范围进行了拉网式的详细调查，共确认遗址130多处。2006年6月至2007年1月，浙江省文物考古研究所在余杭区瓶窑镇葡萄畈遗址高地西侧进行了考古发掘，结果发现一条良渚文化时期的南北向河沟。经过对河东岸高地做局部解剖，发现这一高地完全由人工堆筑而成，堆筑厚度近4米，而且最底部铺满棱角分明的人工开采的石块。据此初步推断，葡萄畈村所在的南北向高地，有可能是良渚文化时期人工修筑的河堤遗迹。由于这一遗址位于莫角山遗址西侧约200米的平行位置，所以也很可能是莫角山遗址的西城墙。

2007年3月-11月，经过发掘最终确认了四座城墙。2007年11月，浙江省文物局和杭州市政府共同召开新闻发布会，宣布发现面积达300万平方米的良渚古城。著名考古学家、故宫博物院原院长张忠培在实地考察之后明确指出，这是目前所发现的同时代中国最大的城址，可称为“中华第一城”！

随后的持续考古工作，让良渚古城的更多细节逐渐展现在世人面前。它的四面城墙各有两个水门，南面中央还有一个疑似陆门。城内有“工”字形的水系与城外的水网连通。古城外围的东北、东南和西南各有相对封闭的外郭。外郭的发现使良渚古城有了三重结构，即中央的莫角山属于“宫城”，围合的垫石城圈即为“内城”，外围三处相对独立的土垣便是“外城”。即便跟后来的陶寺、石峁文化的中心遗址相比，良渚古城在布局和规划上也更加规范，与中国历史时期的都城格局更为接近。

不仅如此，早在20世纪90年代，人们就发现良渚遗址的西北侧的“塘山”是一条东西向的土垣，全长约5公里，宽度约在50-70米，高约3-5米不等。起初，人们认为塘山是不和睦良渚先民人工修筑的防洪堤，但一直无法找到围合结构。直到2009年9月中旬，现场发现了大量青膏泥，这才意外发现了水坝线索，通过勘探共确认了分布于谷口位置的6个高坝坝体，共分东西两组。水坝堆筑的青泥以草包裹的形式又垒筑而成，经北京大学碳14实验室测年确定为良渚时期。

但高坝和塘山长堤仍无法接续。这时候还是高科技派上了用场。2011年年初，考古工作者获得了拍摄于20世纪60年代的一份良渚地区的美国“科罗娜”间谍影像。在这张珍贵照片的帮助下，很意外地在高坝区南侧4千米位置发现一处高度可疑的地点。通过实地勘测，仅1天时间就确认为人工堆筑的坝体，同时发现其东西两侧山体外，还另有两个较短的坝体，共同组成低坝系统。尽管坝体都未经发掘，几乎不见遗物，碳14检测还是证明了它的“良渚文化”属性。

这个发现最大意义在于，低坝通过山体和塘山连接形成闭环，从而揭示出了良渚外围水利系统的完整结构。国内顶尖水利专家召开研讨会确认良渚水利系统“具有拦蓄水功能，山间的天然隘口具有溢洪道作用，各坝组合形成了具有上下游两级水库的较完整的水利系统。”中国原来有大禹治水的传说，现在良渚水坝比它还早了1000年。因此，良渚古城遗址外围水利系统考古调查与发掘入选了2015年十大考古新发现。

包括了一个规模宏大的水利系统的良渚古城控制面积达100平方千米，着实令人叹为观止。作为实证中华五千年文明史的圣地，面积达14.3平方千米，包括城址、水利系统和瑶山在内的良渚古城遗址，已于2018年1月26日正式上报至联合国教科文组织申报“世界遗产”。2019年7月6日，在阿塞拜疆首都巴库召开的第43届世界遗产大会上，杭州的良渚古城遗址列入《世界遗产名录》，这标志着中华五千年文明史的实证被联合国教科文组织和国际主流学术界广泛认可。