Dès 500 avant notre ère, une agglomération s'implante sur les pentes du Mont Cavalier. Au cours du ive siècle avant notre ère l'oppidum de Nîmes est le chef-lieu des Volques arécomiques. Dominée par une puissante tour de guet chantée par Victor Hugo (la Tour Magne), son enceinte englobe 30 hectares. Vers 120 avant notre ère, bien avant la conquête de César, cette partie de la Gaule transalpine est annexée par Rome. Placée sur le tracé de la voie Domitienne, la cité prend son essor au sein de la Narbonnaise. L'embellissement de Nemausus se poursuit tout au long du Haut-Empire : l'Augusteum, le forum, un temple dédiés aux fils adoptifs d'Auguste (la Maison Carrée), une nouvelle enceinte longue de 6 km, un aqueduc qui reçoit l'eau par le pont du Gard et un amphithéâtre (les Arènes) s'inscrivent dans le paysage urbain.

Aujourd'hui, les archéologues dégagent un long transect entre fossé de l'oppidum gaulois au nord et rempart romain au sud. Cette fouille permet une lecture transversale de la ville antique et appréhende les grandes étapes d'urbanisation de ce secteur de la cité entre la fin du II^e siècle avant notre ère jusqu'au III^e siècle de notre ère, époque de son abandon. L'enjeu est de caractériser au mieux les processus de romanisation, le passage progressif d'une agglomération gauloise vers une ville en évolution permanente au contact des nouveaux usages du colonisateur.

Sur le terrain, les premiers résultats montrent une forte densité de vestiges bien conservés, scellés par les terres de culture médiévales et les épais remblais de l'avenue créée au XVIII^e siècle. Une série de rues, certaines dallées, organisent le quartier antique. Leurs orientations, divergentes, ne correspondent pas au plan orthogonal classique de la ville romaine. Parfois bordées de portiques et de fontaines, elles encadrent des îlots d'habitations aux plans originaux et aux décors soignés (peintures murales, mosaïques). La fouille d'un bassin très bien conservé a livré une statue en calcaire représentant une divinité masculine, peut-être Neptune.