A Bükk-fennsík északi sziklaletörését kísérő "kövek" - mint az Odvas-kő, Buzgó-kő, Látó-kövek vagy az Örvény-kő - lábánál számos kisebb-nagyobb üreg nyílik. Az Örvény-kő alatt kis rét található, a Barátság-kert, közepén az időszakosan vízzel telt patakmederrel, amely esőzések, hóolvadás esetén a lejtős rét vizét vezeti el. Néhány száz méterrel később a patakmeder már csaknem tíz méter mély, meredek falú völgyben folytatja útját, miközben vizét állandó forrás is táplálja. A forrás után a völgy egy 15 m-es sziklafalba ütközik, s vize üregben tűnik el, a Barátság-kerti-visszafolyóban. Sokáig így szerepelt a szokatlan nevű víznyelőbarlang a köztudatban. A barlangkutatók közül először Borbély Sándor bontotta az 1950-es évek elején, s összesen 60 m-t sikerült bejárnia. A bejárati, 40 m-es kuszodát követően egy 20 m-es tágabb oldalágra bukkant, s a barlang végén agyagdugót talált.

Több mint tíz évvel később, 1966 nyarán Szeremley Szabolcs, az akkor még éppen csak középiskolás diák, de már aktív barlangkutató Csathó Pállal kétórás munkával kibontotta az időközben eltömődött kuszodát, s ők is bejárták a régebben már megismert barlangot. Akkor nem tudták, hogy új barlangot találtak, vagy a már régen ismertben járnak. Mindenesetre Szeremley Szabolcsnak az agyagszifonnál feltűnt, hogy a szűk járatban a levegő nem párásodik be, tehát huzat van. A további történetet idézzük a felfedező leírásából: "Így fedeztem fel a fejem felett a szifonkerülő ágat. Itt egy kisebb terembe jutottam, amelynek végén a járat úgy leszűkült, hogy nem fértem át. A reménytelenül szűk barlangról el is feledkeztem." Egy héttel később találkozott Balogh Tamással, akitől megtudta, hogy a barlangot a szifonig már ismerték, de a kerülő járatot még senki. Egyre jobban izgatta a "Visszafolyó" barlangja, de kutatótársait, akik a létrás-tetői munkákkal voltak elfoglalva, nem tudta rábírni az új barlang feltárására. "Végül is titokban egy szombati napon megnéztük a barlangot, hátha ki tudjuk tágítani a szűkületet. Ekkor 1967 szeptemberét írták. Négyen voltunk: Szomorú Zsuzsanna, Balás Anna, Szeremley Géza, Szeremley Szabolcs. Egy jó órát vertük a szűkületet felváltva, mígnem letört a kalapács feje, s átrepült a túloldalra. Átnyúltam érte, s így jöttem rá, hogy nehezen bár, de átférek. Egy patakmederbe jutottam, amely meglehetősen szűk és vizes volt. Mivel nem volt rajtam munkaruha, visszamásztam ... Egy jó hónap múlva, 1967. október 30-án sikerült hivatalos úton leszállnom: felmérés ürügyén." Vezetőjük Liptai Edit volt, s összesen négyen indultak útnak. Tovább bontották a szűkületet, amely szifonban, s nem is akármilyenben végződött. Mintegy 50 m hosszan olyan alacsony, hogy a karbidlámpa rendszerint felállítva nem fér el, kanyargós, félig víz tölti ki, s alját éles kődarabok borítják. A szifon után a járat mennyezete lassan emelkedni kezdett, majd egy omlás állta útjukat, amelyen át csak alacsony rés vezetett át. Az út innen már csodálatosan szép volt. Egy óriási, magas, széles járatba jutottak, a mennyezeten vörös cseppkő függöny tárult szemük elé. Pár lépéssel később azonban újabb omladék állta útjukat, közötte több ágra szakadva tűnt el a víz. A törmelék réseiben a felfedezők felmásztak, s egy óriási, bevilágíthatatlan terembe értek. Visszamentek az omladék feletti mellékágba, felmásztak egy agyagfalon, amelyből karvastagságú barlangimedve-csontok lógtak ki. A járatban végig állva mehettek, miközben jókora, álló cseppköveket kerülgettek. Egy nagyobb terembe értek, ahol a talajt csupa kristály borította, a földön lehullott szalmacseppkövek hevertek. A 80 m hosszú mellékág végét omlás zárta el. Visszatérve a patakos ágba, ismét felmásztak a törmelék között a hatalmas teremhez, amelynek magassága 10-20 m, szélessége 30 m körül volt, s hosszát nem is tudták megbecsülni. A következő vasárnap, november 6-7-e kettős ünnep volt az iskolában, így ezalatt felmérték a barlangot. A mellékág végét alkotó omladék után sikerült újabb termet találniuk, amely azonban visszakanyarodott a már ismert terembe. Ekkor a Teenager-termet nem tudták teljesen felmérni, mert az 50 m-es zsinór nem volt elég a terem hosszának megállapítására.

1974-1976-ban több nagyszabású tábort, expedíciót is szervezett Szeremley Szabolcs a Szamentu-barlang feltárására, újratérképezésére és esetleges idegenforgalmi vagy gyógybarlanggá alakítása érdekében. Az újonnan készített térkép szerint a barlang 400 m hosszú és 41 m mély.

Már a feltárást követően meg lehetett állapítani, hogy a barlang emeletes, két határozottan elkülöníthető szintre oszlik: a felső elaggott ágra, amelyet a második mellékág és a Teenager-terem alkot, s az alsó patakos ágra. Ez utóbbi a bejárattól folyamatosan húzódik végig, nagyrészt kuszoda formájában. A Teenager-terem falán kb. hétméteres magasságban hordalékszintet észleltek, tehát nagyobb áradások idején a patak vize idáig duzzadt fel. Sajnos, ez azt is jelenti, hogy a további járatban agyagdugó vagy szivornya várható. Feltételezhető, hogy a Bükk barlangjainak legnagyobb termét és legkeservesebb kuszodáját rejtő Szamentu-barlang csak mellékága egy nagyobb, az északi letörés irányába, a Harica-források felé haladó föld alatti vízrendszernek.