Bagacum Nerviorum est le chef-lieu de la cité des Nerviens, l’une des dix-huit cités de la province de Gaule belgique. Fondée sous Auguste, entre 19 et 15 avant notre ère selon les datations proposées, elle grandit vite : de huit hectares à l’époque de Claude, elle atteint environ quarante hectares au IIe siècle. Son plan en damier et son forum tripartite clos montrent une ville pensée d’emblée. Elle figure sur la table de Peutinger, cette carte routière romaine copiée au Moyen Âge, ce qui dit son importance de carrefour.
Le cœur du site est le forum, avec son cryptoportique construit vers 150. C’est l’un des rares forums de France entièrement dégagés, et sa basilique, longue de 98 mètres, est présentée comme la plus vaste découverte à ce jour. En 1906, Maurice Hénault met au jour des thermes et un forum, reliés à un aqueduc qui captait une source lointaine, à une vingtaine de kilomètres. Henri Biévelet poursuit le travail de 1942 à 1976, en dégageant les cryptoportiques, l’esplanade et la basilique civile.
Bavay raconte aussi les crises de l’Empire. À partir de la fin du IIe siècle, des groupes germaniques pillent la région ; la ville est ravagée au IIIe siècle, puis dotée d’une première fortification dans le dernier quart de ce siècle. Les pierres des édifices détruits servent alors à doubler l’enceinte. La ville se replie sur quatre à six hectares, et Cambrai devient chef-lieu à sa place au début du Ve siècle. Les dernières traces d’occupation dans le forum ne dépassent pas les années 430 à 450.