61岁的任铁生退休前在北京五中分校任地理老师，身体健康，酷爱户外运动，有多年登山经验。
2008年9月30日凌晨五点，身着紫红色T恤黑色短裤，背着深蓝色双肩包的任老师和家人打过招呼，从东四六条45号的家中离开，前往京西门头沟一带探险。当天是任老师母亲的89岁生日，任老师和爱人说晚上会回家帮母亲庆生。
晚饭时间任老师没有回家，家人一直等到晚上21时后，还是没有等到任老师，给他打电话，却发现手机已经关机。任老师虽然是一个人去爬山，应该懂得照顾自己，这样自我安慰的任老师家人在惴惴不安中过了一夜，第二天早上任老师还是没有任何消息。10月1日上午十点，家人决定报警的同时，也开始在网上发布寻人启事，请求户外搜救队协助找人。
由于任老师并没有向妻子交待具体的登山地点和路线，搜救队只能按照门头沟附近的景点分析任老师可能选择的路线和目标。10月2日8时许，搜救队一共十多人准备向狼儿峪雁翅一带前进，这时警方得到了一些信息。9月30日7:20任老师用手机给身在外地的弟弟打过电话，当时任老师的手机信号位于妙峰山镇政府附近。10月1日下午16时最后一次收到任老师手机信号的是中国移动禅房基站。
妙峰山地处门头沟区，距离北京市区约55公里，主峰妙高海拔1,291米，山势险峻，很多地方都没有开发，是没有路径的野山。禅房位于妙峰山镇政府北面约24公里处，步行大约需要七八个小时。任老师7:20还在镇政府附近，假设他打完电话立刻出发，到达禅房也应该下午14时过后了。即使他当即原路返回，回到镇政府也要晚上21时，赶回家肯定来不及和家人一起吃饭。如果手机一直在任老师身上，那么他当天甚至没有返回镇政府，而是一直禅房留到了第二天下午。搜救队员向禅房的村民询问，所有村民都表示没有见过任老师，任老师在禅房滞留了一天多，但没有和任何人相遇，令人匪夷所思。
无论如何，搜救队还是只能遵循新的信息改变计划，以禅房为中心在周边寻找任老师，整整一天的时间，搜救队员没能找到关于任老师的任何痕迹和线索，只好结束当天行动。
10月3日，搜救队找到更多救援人员，扩大了搜索范围，又是一天过去了，任老师在那里还是一个谜。
10月4日下午，搜救队在禅房和西边的琅洞之间的山路旁找到半截鞋印，鞋号44码，脚尖朝向山下。任老师爱人提供的任老师出门时所穿鞋的型号与鞋印一致，而任老师鞋的尺码也正好是44码，搜救队员很激动，认为鞋印是任老师留下。鞋印指向的是琅洞西南方向的炭厂西沟及张家山一带。当天沿着这个方向行进的搜救队员再也没能找到其他线索。
10月5日，任老师的弟弟和一些亲属，消防队员以及北京各大户外登山俱乐部的爱好者加入了搜救行列，70人的庞大队伍沿着琅洞至炭厂西沟进行拉网式排查，在山路和崖底都没有见到鞋印或任老师曾经经过的踪迹。
10月7日北京警方向搜救队传递了新进展，任老师的手机再次开机，位于西地铁站附近。搜救队据此判断任老师可能早前就丢失了手机，手机在禅房村停留时，任老师或许根本就不在禅房村。如果是这样，任老师最后确定曾到过的地点还是妙峰山镇政府。
搜救队回到镇政府，附近的一个摊贩声称任老师在30日早上向自己询问那里有核桃，摊贩告诉任老师的答案是王平镇。搜救队转道妙峰山镇政府西面的王平镇，那里也有人见过任老师，任老师问过铁驼山的方向。看来任老师是向更西南的铁驼山去了。在王平镇通往铁驼山的山路上，搜救队员沿路看到很多报纸裁成的纸条留下的标记。任老师的爱人确认任老师出发前带走北京青年报9月25日D版，用来做标记的报纸恰好就是同一张。
铁驼山海拔1,103米，沟壑纵横，有数处断崖。搜救队追踪报纸标记，最后找到距铁驼山山顶50米左右的地点。任老师从山顶下山共有四条路线：从上山同一条路线下山，往滴水岩方向下山，往潭柘寺方向下山，往圈门方向下山。由于任老师并没有回到家，搜救队排除了原路返回及圈门路线，重点沿滴水岩和潭柘寺方向查找任老师的踪迹。
10月9日，搜救队在铁驼山朝滴水岩方向下行三公里处找到干草铺设的宿营地点，搭建得相当专业。宿营地旁边的树枝上还挂着一张纸。这张纸让所有人振奋不已，纸的正面是北京五中答题卡，背面有任老师笔迹写的文字：“五中分校退休教师任铁生，9月30日登山铁驼山，归途中迷路，在此处山上住一夜。10月1日12点开始顺山梁向东北方向向十字道村移动。以备万一留此条，爱给路过的一切人。任铁生10.1午12点”宿营地附近有几张使用过的纸巾。
10月10日，搜救队沿着滴水岩方向继续下山，在一处悬崖底部见到一堆白骨，白骨上是一条灰色长裤。鉴于尸骸已化为白骨，死者必定死去多年，肯定不会是任老师。搜救队还是没有放松心情，任老师随身只带了少量食品和水，不可能在山中撑过很久，而距他失联已经超过十天了。
10月12日，搜救队在铁驼山南侧山坡上找到一具似乎是年轻女性的白骨。
接下来搜救队再无任何发现。10月27日，任老师失踪28天后，针对任老师的搜救行动宣告中止。山中气温很低，水源稀少，任老师在这样的环境下坚持近一个月几乎是不现实的。
任铁生消失事件成为历史上著名的疑案，多年来，小规模的搜救以及不断前往铁驼山探险的户外爱好者虽然没能找到任老师，却靠着他们的发现，为任老师事件制造了更加悬疑恐怖的气氛。
2014年8月28日，民间搜救队在铁驼山一个偏僻的山洞里找到数具白骨。当地人说这些白骨是被日本兵带入枪杀的中国人。
2016年1月17日，一名户外爱好者在潭柘寺附近一深达40米的山洞内发现两具白骨，其中一具白骨年代久远，另一具白骨据警方检测死于2008年，任老师失踪同一年，但是白骨并不是任老师。
任老师丰富的登山经验应该不至于让他迷路，宿营地及纸条出现的地点视野开阔，离任老师登上铁驼山时用报纸做的一处标记只有60米左右。他完全可以沿着标记原路下山，为何要停下来宿营，又为何要留纸条说自己迷路？而纸条的内容也充满矛盾，任老师既然迷路，如何知道自己接下来要向东北方向移动?纸条上两次写到10月1日12点，大中午的，迷路了的任老师不趁天亮寻找下山的路，反而宿营要停留一下午直到晚上过夜？落款最先留的时间是9月30日，后来又改成10月1日，这只是笔误，还是另有玄机？