Pompei eyðilagðist ásamt fleiri bæjum og borgum í kröftugu eldgosi úr eldfjallinu Vesúvíusi 24. ágúst árið 79 eftir Krist. Lýsingar sjónarvotta af eldgosinu hafa varðveist í tveimur bréfum Pliníusar hins unga til sagnfræðingsins Tacitusar. Bréfin og rannsóknir sem hafa verið gerðar í Pompei á síðari tímum sýna að eldgosið í Vesúvíusi hófst sennilega rétt eftir hádegi þann 24. ágúst. Ösku, vikri og gjósku tók að rigna yfir borgina og fljótlega varð Pompei þakin þriggja metra djúpu öskulagi. Í kjölfarið byrjuðu húsþök að hrynja. Morgunin eftir streymdu gas og gjóska sem kallast "nuées ardentes" yfir Pompei og kæfði alla eftirlifandi íbúa borgarinnar. "Nuées ardentes" er franska og er þýtt á íslensku sem "eldflóð" eða "brímaský". Fyrirbærið er massi af gjósku og gasi sem getur dreifst mjög hratt eða með allt að 160 kílómetra hraða á klukkustund. Hitinn á gasinu getur orðið allt að 6-700 stig á Selsíus. Ösku og vikri rigndi dögum saman yfir borgina og að lokum var Pompei þakin sex til sjö metra öskulagi. Íbúar borgarinnar, mannvirki, híbýli og húsbúnaður grófust í öskunni og næstu sautján aldirnar var það hún sem varði leifar Pompei gegn eyðileggingu og ágangi veðra og vinda.
Rústir hinna fornu Pompei fundust á seinni hluta sautjándu aldar en byrjað var að grafa upp rústirnar árið 1748. Árið 1763 fannst platti sem á stóð "Rei publicae Pompeianorum" og staðfesti það að um rústir Pompei var að ræða. Frá 1869 hefur farið fram skipulagðar fornleifauppgröftur á svæðinu og má segja að uppgröfturinn í Pompei marki upphaf fornleifarannsókna nútímans.
Öskulagið sem féll á Pompei hefur gert borgina að ómetanlegri heimild um daglegt líf Rómverja á þessum tíma því ýmislegt hefur varðveist í öskunni sem annars hefði ekki staðist tímans tönn. Má þar nefna ýmis veggmálverk, viðarhúsgögn og matarleifar. Talið er að elsti hluti Pompei sé í suðvesturhlutanum en öll borgin stendur á um 66 hektara svæði. Í kringum hana liggur þriggja kílómetra langur borgarmúr. Sjö borgarhlið hafa verið grafin upp, fleiri hundruð húsa og ýmsar aðrar byggingar. Einnig eru í Pompei frægar afsteypur af líkömum fólksins sem lést vegna gassins á öðrum degi eldgossins. Þær gerði ítalski fornleifafræðingurinn Giuseppe Fiorelli á fyrri hluta nítjándu aldar með því að hella steypu í holrúmið sem myndaðist í öskunni eftir að líkamar fólksins höfðu rotnað. Afsteypurnar sýna líkama sem hniprar sig saman til að verjast hamförunum.
Mynd af afsteyptum líkömum: The Discovery and Excavation of Pompeii og af sama vefsetri: Plastercast Gallery Mynd af eldgosi úr Vesúvíusi, 1944: Michigan Tech: Department of Geological Engineering and Sciences