W 1930 roku otwarto kolejny gmach – Muzeum Pergamońskie, w którym umieszczono monumentalny ołtarz pergamoński i bramę targową z Miletu.
W okresie II wojny światowej zbiory zostały ewakuowane i schowane w bunkrach na terenie Berlina lub w magazynach poza miastem. Po wojnie wszystkie zbiory przechowywane w Berlinie zostały wywiezione przez Armię Czerwoną do Moskwy i Leningradu, a te magazynowane poza miastem zostały przekazane przez aliantów do tzw. „Collection Points”.
W 1958 roku ZSRR zwrócił NRD półtora miliona dzieł sztuki, w tym panele fryzowe ołtarza pergamońskiego. Zwrócone dzieła znalazły się w północnym skrzydle Muzeum Pergamońskiego. Na terenie Berlina Zachodniego zbiory Antikensammlung były prezentowane w Antikenmuseum. Po zjednoczeniu Niemiec w 1990 roku kolekcje zostały połączone.
W latach 1994–2004 przeprowadzono renowację ołtarza pergamońskiego, a w latach 2006–2008 bramy targowej z Miletu. W latach 2010–2011 rzeźby greckie i rzymskie zostały przeniesione z północnego skrzydła Muzeum Pergamońskiego do Starego Muzeum, a starożytna sztuka Cypru i Rzymu prezentowana jest od 2009 roku w odbudowanym Nowym Muzeum.