Die Höhlen im Ach- und Lonetal gehören zu den bedeutendsten altsteinzeitlichen Fundstellen der Welt. Menschen schnitzten hier vor rund 40.000 Jahren Musikinstrumente sowie Tier- und Menschenfiguren aus Mammutelfenbein, darunter Frauenstatuetten, deren älteste die "Venus vom Hohle Fels" ist. Diese zählen zu den ältesten Kunstwerken der Welt. Die Funde werden in den nach Themen geordneten Schatzkammern des Museums präsentiert. Der Klangraum befasst sich mit melodischer Knochenflötenmusik. Das Leben der Jäger und Sammler, die Entwicklung der Waffentechnologie sowie die Tier- und Pflanzenwelt der Eiszeit werden anschaulich in eigenen Räumen gezeigt. Das Museum ist ein Zweigmuseum des Archäologischen Landesmuseums Baden-Württemberg.