В период позднего палеолита (30-12 тыс. лет назад) вновь заселяются берега р. Чусовой, где было обнаружено несколько десятков памятников этого периода: стоянки Заозерье, Студенческий Лог, Школьный Лог. Человек поселился и на территории современного Коми-Пермяцкого автономного округа (Гарчи, Емельяниха, Усть-Пожва Юсьвинского района). Среди наиболее хорошо исследованных памятников периода позднего палеолита можно назвать стоянку им. М. В. Талицкого, расположенную в устье р. Чусовой. Это летнее охотничье становье просуществовало около трех сезонов.
На стоянке были обнаружены легкие наземные жилища, а на площадке встречались кости северного оленя, дикой лошади, мамонта, носорога, косули, песца, зайца, найдено несколько тысяч кремневых отщепов, скребел, рубящих орудий. На стоянке был найден фрагмент ребра мамонта, покрытый тщательно выполненной резьбой в виде геометрических фигур. Главным источником жизни палеолитического человека по-прежнему оставалась охота на крупных животных, и охотники вели полубродячий образ жизни, передвигаясь вслед за кочующими стадами.
Природные условия, близкие к современным, устанавливаются в следующий исторический период - мезолит, или среднекаменный век (12-6 тыс. лет до н.э.)лет. Начало мезолита совпадает с наступлением новой геологической стадии - голоцена (14-12 тыс. лет тому назад), когда происходят заметные климатические и ландшафтные изменения, вызванные повышением годовой температуры.