中科院古脊椎与人类动物研究所的徐星博士介绍，这种恐龙化石是2005年4月偶然发现的。当时，中科院和内蒙古国土资源局的专家正在二连浩特的化石保护区内进行常规考察，日本ＮＨＫ电视台前来拍摄一个有关恐龙化石的电视节目。徐星和其他工作人员一起，演示如何清理恐龙化石。徐星找到一处露出地面的化石，用刷子清理，但是，发现这块化石很大，等到完全露出地面后，徐星惊讶地发现，这块化石与以往发现的任何一种化石都不同。于是，一场大规模发掘就展开了……

　　自化石发现后，中科院和内蒙古国土资源局的专家对这种恐龙的化石进行了两年多的深入研究，最终确定，这是一种新的恐龙，是迄今为止世界上发现的最大的似鸟恐龙化石，也是世界上最大的长羽毛动物的化石，还是世界上最大的无牙恐龙化石。此前，发现的最大的长羽毛的动物是800万至600万年前生活在澳大利亚的一种雷鸟，体重大约500公斤。

　　从复原图上不难看出，虽然恐龙的长相都很怪，但这种二连巨盗龙的长相尤其怪异：鹦鹉一样的嘴，前肢上长着羽毛，鸡爪子一样的脚，直立行走……专家介绍，这种恐龙的体形非常巨大，站起来有5米多高，体长超过8米，体重超过1.4吨。这只恐龙是大约11岁时死亡的，刚刚进入成年期。

　　为何发现了化石两年多之后才宣布呢？徐星说，因为二连巨盗龙的形体实在是太大了，而一般窃蛋类恐龙都很小。这就如同老鼠虽然很常见，但如果见到一只猪一样的老鼠，难免会吓你一跳，所以要进行大量研究和论证。