Carthago Nova
Durante los siglos II y I a.C., Carthago Nova se convirtió en la capital de la Hispania Romana, gracias a las minas de plata, a su puerto y a su estratégica situación, siendo a su vez retaguardia de las legiones romanas implicadas en el proceso de conquista de Hispania. Durante estos dos siglos, Cartagena comenzó a adquirir la configuración típica de una ciudad romana, reaprovechando estructuras precedentes (sobre todo las obras hidráulicas púnicas). Su urbanismo se articulaba en torno a una plaza pública, el foro, principal espacio de reunión, religioso y comercial en el mundo romano. Junto a él debería alzarse la Curia o centro de gobierno, la basílica, lugar desde el que se administraba justicia y los templos de las principales divinidades del Panteón Romano, como la triada capitolína: Júpiter, Juno y Minerva. Indudablemente existió también un templo de Esculapio, divinidad que veremos reflejada en los textos de la Cueva Negra de Fortuna.
De Carthago Nova partían las vías de comunicaciones que unían la ciudad con otros puertos del litoral y las tierras del interior, como Fortuna; a través de esos ejes recibían las materias primas y productos manufacturados, que se distribuían por el Imperio, al tiempo que se canalizaban las importaciones hacia el interior. Gracias a esta red viaria, desarrollada merced al avance legionario y a las necesidades militares, los romanos descubrieron Fortuna, las poblaciones ibéricas allí asentadas y el nacimiento de agua termal, considerado como lugar sagrado por los iberos.
Aunque los romanos ya conocían este lugar desde inicios del siglo II a.C., se mantuvo como ellos lo encontraron al menos hasta comienzos del siglo I a.C. En esta época de crisis generalizada en el Imperio Romano (guerras civiles), las tierras del Sudeste peninsular fueron el campo de operaciones entre los diferentes contendientes, primero Sertorio, luego César y Pompeyo. Todos ellos, en el transcurso de las operaciones militares, se encomendaban a la diosa Fortuna, siendo posible que éste sea el origen del topónimo por el que se conoce al municipio, y que fuera el momento de una primera fase de monumentalización del conjunto.
Monumentalización de Carthago Nova
La transformación de la surgencia termal, con una monumentalización que ordena todo el espacio, tuvo lugar casi con seguridad a partir de Augusto, coincidiendo con el auge de la ciudad de Carthago Nova, que albergaba algunas de las mayores fortunas de Hispania, generadas gracias al comercio del plomo, de la plata, de los salazones y el esparto. Estas familias, algunas con carreras de segundo orden en la administración, invirtieron parte de su dinero en obras públicas, con el fin de promocionar su ascenso social. Al mismo tiempo, incluso la familia imperial impulsa la construcción de espectaculares y costosos edificios como el teatro o el anfiteatro.
En este contexto tiene lugar la monumentalización del Santuario existente en torno al nacimiento de aguas termales en Fortuna, financiada seguramente por evergetas residentes en Carthago Nova. Durante el siglo I d.C. y primera mitad del II d.C., el Santuario alcanzará su máximo esplendor; de este período datan la mayor parte de las construcciones halladas y de las inscripciones conservadas en la Cueva Negra.
La crisis del siglo III d.C.
A partir de la segunda mitad del siglo II d.C., y sobre todo durante la centuria siguiente, se observa un abandono del conjunto, utilizado de manera residual. Coincide con la crisis que sufre Carthago Nova; el agotamiento de los recursos mineros y los continuos ataques procedentes del Norte de África, terminan por debilitar a las grandes fortunas que habían hecho negocio con el comercio y que reorientan su actividad a las explotaciones agropecuarias; las excavaciones en Cartagena han documentado en esta época una reducción del perímetro urbano y la inexistencia de obras públicas. A mediados del IV d.C. se produce cierta revitalización del comercio en la ciudad portuaria, que en Fortuna se manifiesta en reformas en el edificio que reorganiza el interior del conjunto. Esta recuperación se prolonga hasta el siglo V d.C., con el triunfo del cristianismo, convertido en la religión oficial, los santuarios paganos decaen, son abandonados o destruidos. En el Santuario de Fortuna se atestigua también este hecho, documentado en todo el Imperio, con un gran nivel de incendio que arrasó parte del complejo.