Το σπήλαιο Φράγχθι είναι μία από τις σημαντικότερες προϊστορικές θέσεις του Ελληνικού χώρου. Πιθανόν πρώτο κατοικήθηκε από τον άνθρωπο του Νεάντερταλ, κατά την Μουστιαία περίοδο 40.000 χρόνια π.Χ., αλλά σίγουρα από τον Homo sapiens την περίοδο μετά από το 30.000 π.Χ.
Ευρήματα που μαρτυρούσαν την ιστορική χροιά του σπηλαίου ανακάλυψε τυχαία ο δημοσιογράφος Άδωνις Κύρου, το 1956, όταν μαθητής ακόμα πήγε με μια παρέα για να ψήσουν στην παραλία μπροστά από το σπήλαιο. Στην προσπάθειά του να ανοίξει χώρο για τη φωτιά, βρήκε όστρακα τα οποία του φάνηκαν προϊστορικά.
Ύστερα από χρόνια, όταν ο χώρος ερευνήθηκε από τον καθηγητή Τζάκμπσεν του Πανεπιστημίου Ιντιάνα των ΗΠΑ, βρέθηκαν λίθινα και οστέινα εργαλεία όλων των περιόδων, οστά ζώων και ψαριών, θαλάσσια όστρεα και φυτικά κατάλοιπα. Επίσης, μέσα στο σπήλαιο και στην παραλία βρέθηκαν τάφοι ενηλίκων και παιδιών.
Στην Παλαιολιθική και Μεσολιθική το Φράγχθι υπήρξε καταφύγιο μετακινούμενων κυνηγών, τροφοσυλλεκτών και ψαράδων, οι οποίοι χρησιμοποιούσαν για τις καθημερινές τους ανάγκες εργαλεία φτιαγμένα από σκληρές και αιχμηρές πέτρες, όπως ο πυριτόλιθος και ο οψιανός.
Χιλιάδες ευρήματα και ο αρχαιότερος ανθρώπινος σκελετός που βρέθηκε εδώ ρίχνουν φως σε μια ιδιαίτερη περίοδο της ζωής του ανθρώπου:
Η Μεσολιθική είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ιστορία του σπηλαίου, καθώς συνδέεται με κοινωνικές και οικονομικές μεταβολές. Πραγματοποιούνται οι πρώτοι ενταφιασμοί, τα ταξίδια ανοιχτής θαλάσσης και εμφανίζονται τα πρώτα δείγματα συστηματικής αλιείας.
Στη Νεολιθική, η κατοίκηση επεκτάθηκε εκτός του σπηλαίου, στον παρακείμενο υπαίθριο χώρο. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του οικισμού, το οποίο ονομάζεται Παραλία, είναι σήμερα καταβυθισμένο λόγω της ανόδου της θαλάσσιας στάθμης.
Σπήλαιο και υπαίθριος χώρος αποτέλεσαν το χώρο δραστηριοτήτων μιας κοινότητας γεωργών και κτηνοτρόφων, η οποία διατηρούσε επαφές με πολλές περιοχές του νοτίου Αιγαίου. Οι κάτοικοι του οικισμού χρησιμοποιούσαν πλήθος λίθινων εργαλείων, όπως λεπίδες για δρεπάνια, μαχαιράκια, αιχμές βελών, μυλόπετρες, τσεκουράκια και αξίνες, αλλά και πολλά οστέινα, όπως αγκίστρια, σπάτουλες και σουβλιά. Πολλά είδη της καθημερινής τους εργαλειοθήκης δεν έχουν σωθεί λόγω του φθαρτού τους χαρακτήρα. Για την εξυπηρέτηση των καθημερινών τους αναγκών, οι κάτοικοι είχαν διαμορφώσει το εσωτερικό του σπηλαίου σε επιμέρους χώρους χρήσης, κάποιοι από τους οποίους περιείχαν λιθόστρωτα δάπεδα ή εστίες φωτιάς.
Στον υπαίθριο χώρο, τα σπίτια τους ήταν απλές κατασκευές με λίθινη θεμελίωση, δάπεδα από πατημένο πηλό και τοίχους σοβατισμένους για μόνωση και καθαριότητα. Τόσο το σπήλαιο όσο και ο υπαίθριος χώρος χρησιμοποιήθηκαν κατά καιρούς και ως τόποι ενταφιασμού. Μία από τις καινοτομίες της περιόδου είναι η κατασκευή αγγείων και ειδωλίων από ψημένο πηλό. Κάποια από τα αγγεία έφεραν περίτεχνη πολύχρωμη διακόσμηση. Όπως οι προκάτοχοί τους, έτσι και οι Νεολιθικοί κάτοικοι του σπηλαίου φρόντιζαν για τον καλλωπισμό τους φτιάχνοντας κοσμήματα από απλά φυσικά υλικά, όπως τα θαλάσσια κοχύλια.
Κατά το μεγαλύτερο μέρος του 20ου αιώνα το σπήλαιο χρησιμοποιήθηκε ως εποχικό ποιμνιοστάσιο.
Αρχαιολογικές έρευνες στον οικισμό διενεργήθηκαν μεταξύ 1969-1979 από το Πανεπιστήμιο Ιντιάνα (Η.Π.Α.), υπό την αιγίδα της Αμερικάνικης Σχολής Κλασικών Σπουδών στην Αθήνα.
Το σημαντικότερο εύρημα είναι ο αρχαιότερος πλήρης ανθρώπινος σκελετός που έζησε 10.000-8.000 πριν και βρέθηκε στη στάση του εμβρύου έχοντας σκεπαστεί από πέτρες και θεωρείται πως ανήκει σε άντρα περίπου 25 ετών. Παράλληλα βρέθηκαν κι άλλοι ανθρώπινοι σκελετοί που αποτυπώνουν το μέσο ύψος των ανθρώπων. Ιδιαίτερη εντύπωση προκαλούν τα υπολείμματα οψιδιανού που βρέθηκαν, μιας και το συγκεκριμένο πέτρωμα υπάρχει μόνο στη Μήλο. Η ύπαρξή του εδώ ανέτρεψε όλες τια αντιλήψεις που είχαν διατυπωθεί για την ως τότε ναυσιπλοΐα.
Το πρόγραμμα ανάδειξής του υλοποιήθηκε από την Εφορεία Παλαιοανθρωπολογίας-Σπηλαιολογίας Νοτίου Ελλάδας. Τον Νοέμβριο του 2011, η Εφορία Παλαιοανθρωπολογίας-Σπηλαιολογίας Ν. Ελλάδος ξεκίνησε εργασίες στη θέση, με σκοπό ακριβώς την ομαλή και ασφαλή έλευση του κοινού στο χώρο, καθώς και την ενημέρωσή του.
Οι εργασίες, που πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο του προγράμματος “Σπήλαιο Φράγχθι, Δήμου Ερμιονίδας, Περιφέρειας Πελοποννήσου: Ανάδειξη και αξιοποίηση του σπηλαίου και του περιβάλλοντος αυτού χώρου” (ΕΣΠΑ 2007-2013), ολοκληρώθηκαν τον Ιούνιο του 2013.