На критские древности Эванс обратил внимание в 1893, изучая ювелирные изделия, относящиеся к доисторической микенской цивилизации, которые незадолго до этого были открыты Г.Шлиманом при раскопках Микен и Орхомена. В 1894 обследовал Крит в поисках печатей, которые часто находили на острове, причем местные женщины использовали их в качестве амулетов (т.н. «молочных камней»); принял решение раскопать древний Кносс и начал переговоры о работах на участке вблизи Кандии, где в 1878 были обнаружены стены и микенская керамика. В марте 1900 Эванс смог приступить к раскопкам. В первую же неделю обнаружил украшенные фресками стены, домикенскую керамику и глиняные таблички с надписями; к концу сезона от земли была освобождена четверть комплекса Кносского дворца, который напомнил ученому древнегреческие рассказы о лабиринте царя Миноса и навел его на мысль назвать дворец Дворцом Миноса, а цивилизацию минойской.
Первый том главной работы Эванса Дворец Миноса в Кноссе (The Palace of Minos at Knossos) увидел свет в 1921, четвертый и последний в 1936. Здесь собраны не только данные о раскопанном Эвансом дворце, но имеется энциклопедический свод сведений о минойской цивилизации Крита с зарисовками древностей из Маллии, Феста и многих других памятников, обнаруженных на острове. В основу работы положена разработанная Эвансом хронологическая схема минойской цивилизации, делящейся на раннюю, среднюю и позднюю. Предложенная ученым хронология, а также ее соотношение с хронологией Египта и материковой Греции подверглись критике еще до завершения работы Эванса и до сих пор являются предметом споров.
Изучение Эвансом минойского иероглифического письма началось в 1894 и нашло наиболее полное выражение в его работе Scripta Minoa I (1909), содержащей каталог и исследование каменных печатей и других находок. Полная публикация текстов глиняных табличек с надписями линейным письмом Б из Кносского дворца при жизни Эванса так и не появилась, хотя в 4 томе Дворца Миноса он дал описание основных категорий документов.
В 1911 Эванс был посвящен в рыцари. Умер Эванс в Юлбери близ Оксфорда 11 июля 1941.