《桃花源记》里的渔人并非一开始就有意寻找洞穴。东晋太元年间，武陵有个以捕鱼为生的人，一天沿溪划船，走着走着忘了路程远近。忽然，溪水两岸出现一片桃花林，数百步内没有别的树木，芳草鲜嫩，花瓣纷纷飘落。渔人觉得奇异，继续向前，想走到桃林尽头；桃林尽头正是溪水的源头，那里有一座山，山上开着一个小口，隐约透出亮光。他便舍船上岸，从洞口进去。起初洞道狭窄，只容一人通过，再走几十步，眼前忽然开阔明亮，这才进入桃源。
洞内呈现的是一处安定完整的村落：土地平坦开阔，房屋整齐，良田、美池、桑树、竹林遍布，田间小路交错，鸡鸣狗叫彼此听得见。村民往来耕作，老人和孩子都显得自在快乐。村人见到渔人十分惊讶，问他从哪里来；听完他的回答后，有人把他请回家，摆酒杀鸡招待，村里其他人也纷纷前来打听外界消息。村民说，他们的祖先为了躲避秦末战乱，带着妻儿和乡邻来到这里，此后就没有再出去，因而与外界隔绝。他们不知道后来有汉朝，更不知道魏晋的更替。渔人把外界的变迁一一讲给他们听，村人听后感叹惋惜，又轮流邀请他到家中吃饭。
渔人在桃源停留了几天，临走时，村民提醒他不要把这里的事告诉外人。他离开后一路做了记号，回到郡里便向太守报告。太守派人随他前往，想按记号寻找桃源，却最终迷了路，再也找不到入口。后来，南阳人刘子骥听说此事，欣然打算前往探访，但没有成行，不久便病逝，此后也再没人去寻访。故事因此不只是“渔人进洞看见村庄”：他确实进入桃源、受村民款待并带路返回，却无法再次抵达。文中只称入口为山上的小口，并未交代洞穴的具体位置或尺寸；读故事时可将洞口视为通往桃源的过渡，而不要把它扩写成原文没有描述的地下洞窟。
桃花源洞穴的完整故事，出自陶渊明《桃花源记》。洞口藏在桃林尽头，渔人从狭窄的山洞穿过后，发现一处与外界隔绝的村庄；村民的祖先为躲避秦朝战乱来到这里，此后不知外界已经历汉、魏、晋。渔人离开时沿途做了记号，却再也找不到入口，后来太守派人和隐士刘子骥寻找，也都没有成功。
桃林尽头，渔人发现山洞
东晋太元年间，有个武陵人以捕鱼为生。一天，他沿着溪水划船前行，走了很远也没有留意路程。忽然，他看见溪水两岸长着一片桃林。桃树夹着溪流向前延伸，几乎看不到尽头，林中没有别的树，地上落满花瓣，香气和景色都十分特别。
渔人觉得奇怪，继续划船，想看看桃林到哪里才结束。桃林终于到了溪水源头，前面出现一座山。山上有个小洞口，隐约透出光亮，入口窄得只能容一个人通过。渔人便弃船上岸，弯身走进洞中。
他起初只能在狭窄的通道里前行，走了几十步，眼前忽然开阔起来。洞的另一端并非幽深的地下空间，而是一片宽广平坦的土地：房屋整齐，田地肥沃，池塘清澈，桑树、竹林分布其间，田间小路交错，远处还能听见鸡鸣狗叫。
村民为何不知道外界朝代更替
桃花源里有人耕种劳作，也有人往来活动。男女的衣着与外界相似，老人和孩子都显得安乐自在。村民看见突然到来的渔人，十分惊讶，询问他从哪里来。渔人把经过一一说清后，有人邀请他回家，摆酒杀鸡招待他。村里的人听说来了外人，也纷纷前来打听消息。
村民告诉渔人，他们的祖先在秦朝末年为躲避战乱，带着妻儿和同乡来到这片偏僻之地，从此没有再出去，桃花源也就和外界断了往来。渔人问起如今是什么朝代，村民竟不知道秦以后还有汉朝，更不知道魏、晋。渔人把外界的历史变迁讲给他们听，听者都为世事变化感到惋惜。
之后，村民轮流邀请渔人到家中做客，拿出酒菜招待。他在桃花源住了几天，临走时，村民特意叮嘱他：“这里的事不值得对外人说。”这句话说明村民并不希望外界找到这处避世之地，也为渔人离开后再度寻找埋下了伏笔。
渔人做了记号，为什么还是找不到路
渔人离开时回到洞口，找到自己的船，沿原路返回。他一路做下标记，想把来时的路线记清楚。回到武陵郡后，他向太守报告了所见所闻。太守立刻派人跟着他出发，寻找先前留下的标记；然而众人循迹前进，最终还是迷了路，再也找不到桃花源。
后来，南阳有位名叫刘子骥的隐士听说此事，欣然打算前往寻找，却还没能成行就病逝了。此后，再没有人去探访桃花源。故事因此停在一个开放的结尾：渔人确实走进过村庄，却无法给其他人留下通往那里的可靠道路。
洞穴在故事里起什么作用
洞口是外界与桃花源之间的界限：穿过狭窄黑暗的通道，渔人才进入开阔安宁的村落；离开之后，路线又变得不可重复。作品没有把它写成供人探险的地下洞窟，也没有交代洞穴的长度、分岔或具体位置。它的重要作用是让渔人偶然进入一处与世隔绝的生活空间，并让这段经历始终保留难以验证的神秘感。
因此，桃花源洞穴故事的关键并非洞中藏着机关或宝物，而是一个渔人如何误入理想村落、得知村民避乱的来历，又为何无法带人重返。按照《桃花源记》的结尾，桃花源从未被太守或刘子骥找到；故事也没有提供能对应现实地图的洞穴地址。
