走出非洲人类种族的起源，是一个很难弄清的问题。最早的文字记录出现在距今5000~6000年前，在此之前的事情，我们几乎无从得知。1871年，达尔文在《人类的由来》一书中首次提出人类起源于非洲的猜想，但当时并无任何实际证据。直到将近五十年后，考古学家在非洲发现古人类化石，基本证实这一猜想。然而，考古发掘所能获得的信息是非常有限的，神话传说更是不足为凭。直到近几十年来，分子人类学兴起，利用基因遗传信息来分析人类起源、民族演化等问题，并与考古研究结合起来，取得了突破性进展，但仍有很多争议和谜团。
目前主流的观点认为，人类大约在700万~500万年前从非洲的猿类进化而来。早期的人类曾有不止一个物种，也不止一次走出非洲，而是多次上演“长江后浪推前浪，前浪死在沙滩上”的故事。最早走出非洲的原始人类是与今日我们不同的物种，并且在数十万年前就从非洲扩张到亚欧大陆——例如直立人（旧称猿人，北京人、元谋人等都属于这个人种）在200万～20万年前生活于亚洲和非洲，尼安德特人在40万~3.5万年前生活于欧洲——但这些人种后来都灭绝了，我们今天的人类并不是他们的后裔，而是智人。
智人在大约40万～25万年前出现于非洲，25万年~15万年前演化成解剖学上的现代人类（称为晚期智人）。智人于12万年~6万年前之间分批走出非洲，扩张到世界各地：约6万年前经东南亚沿海到达澳大利亚，约5万年前进入中国南部，约4万年前进入欧洲，约3万年前到达日本，约1.4万年前跨过白令陆桥进入美洲，约1万年前到达大陆最远的角落——美洲大陆最南端的巴塔哥尼亚。在此扩张过程中，智人把遇到的其它种群都消灭了，所以今天生活在世界上的所有人类都是智人。（在中国，距今10万年~4万年之间没有发现任何人类化石，很可能是直立人在智人到来之前就已灭绝。而在欧洲，尼安德特人与智人共存了一段时间，有可能是智人消灭了尼安德特人。）
分子人类学对基因的研究主要有两个途径：线粒体mtDNA和Y染色体DNA，前者通过母亲传给女儿，后者通过父亲传给儿子。对线粒体mtDNA的研究表明，今日所有女性的基因都可以上溯到15万年前的一个非洲女性（“线粒体夏娃”），而对Y染色体DNA的研究表明，所有男性的基因都可以上溯到6万年前的一个非洲男性（“Y染色体亚当”）。同时，根据mtDNA和Y染色体DNA中的突变信息，还可以把人类分成不同的类型。然而引人注意的是，在很多地方，线粒体类型（母系遗传）的分布状况与Y染色体（父系遗传）的并不完全一致。可以推测，这是由于早期人类扩张过程中，当强大族群打败弱小族群之时，他们把失败方的男性全部杀掉，而女性保留下来，从而造成这种现象。因此，Y染色体DNA的分布更能体现原始族群的扩张过程。
研究者把Y染色体DNA的不同类型用字母表示：最先到达亚洲东部的一批人是C型（棕色人种，澳洲土著人、蒙古人和日本阿依努人的祖先，甚至有少量到达北美洲西部）和D型（矮黑人种，印尼安达曼人，以及部分日本人、藏族人祖先）。他们曾经占领了广阔天地，但如今只在边远蛮荒地区留下少许残余，原因是更晚出现、肤色较浅、身材较高的另一批人打败了他们。这些浅色人种起源于大约4.5万年出现在中东的F型，逐渐扩张到非洲之外的几乎所有大洲，并进一步分化成更多类型，其中的主要类型有：J型是中东闪族人（阿拉伯人、犹太人）的祖先；O型是绝大部分东亚、东南亚民族、以及太平洋上南岛民族的祖先（其中汉族和苗族、瑶族等都是以O3支型为主、而日、韩民族的O2支型比例较高）；Q型是美洲印第安人的主流，并少量留存于西伯利亚；R型是原始印欧人，其后裔包括今天的绝大部分欧美白人、伊朗人和部分印度人。而在非洲，后来兴起的E型（身体素质极佳的黑色人种）取代了更早的类型成为主流，这意味着今日各大洲的其它人种和E型非洲人有相同的祖先，但并不是由E型非洲人演化来的。
通过这样的反复分化、扩张和替代，原始的人类民族在公元前10000年便已基本成形。——值得一提的是，蒙古民族主要是C型，加上少量其它类型的混血，因此过去把汉族定义成蒙古人种的说法是不准确的，汉人与蒙古人的差距大于与欧洲人的差距。
印欧扩张
大约在公元前4000年（距今约6000年），东欧大草原上的原始印欧人（R型）驯化了马。这一事件深远地改变了人类世界，因为直到枪炮、汽车和坦克发明之前，马都是人类最强大的生物武器，也是最快速的陆上交通工具。有了马，印欧人虽然文明并不发达（远远逊于同期出现的苏美尔人），但扩张能力极强，在人类文明的早期阶段就迅速扩张到几乎所有适宜生存并且能够进入的地区。同时，由于种族之间的交流变频繁了，文明的传播也大大加快了，印欧人后裔在此过程中发展成为世界上整体实力最强的种族群体，直到今天。
大约前3000年，印欧人的一部分（R1b型）分三路向欧洲扩张：一路向西南到达了希腊半岛并演化成古希腊人（其中一支迈锡尼人后来征服了克里特）；一路向西到达多瑙河中游后分为两支，一支从阿尔卑斯山南麓进入意大利成为拉丁人，另一支从北侧绕过阿尔卑斯山进入高卢和不列颠，成为凯尔特人；还有一路北上到了波罗的海沿岸并分成两部，西边的称为日耳曼人、东边的称为斯拉夫人。这就是欧洲诸民族的起源。
约前2500~2000年，印欧人进一步发明了马拉战车（但最早的车轮似乎起源于苏美尔人），然后向亚洲方向扩张。约前1900年，印欧人的一支进入安纳托利亚，变成了赫梯人。大约同一时期，另一部分东迁的印欧人（R1a型）从里海北部出发深入亚洲。在战车的威力下，他们在亚洲中部所向披靡，一路（雅利安人）征服了阿富汗、巴基斯坦和印度北部，又分出一支征服了伊朗高原。但另外一路（吐火罗人）从阿尔泰地区进入中国后，大约是遭遇华夏民族（O型）的抵抗，在河西走廊一带停下脚步，成为月氏人的前身。马和战车技术也由此传入中国。
总之，到前500年时，人类最早的美索不达米亚文明、埃及文明、克里特文明、印度文明几乎全部被印欧人征服，唯有华夏文明成功抵抗了印欧人的入侵，独立生存下来。在被征服的古文明地区，定居的印欧民族向古文明学习，发展出更璀璨的新一代文明。而留在老家东欧草原一带的印欧人反而落后了，演变成斯基泰人（Scythian，又称为西徐亚人或塞种人），在此后的历史上常常以野蛮游牧民族的形象出现。