Enligt legenden om kejsar Yu tämjde han den översvämmade gula floden genom att muddra och omdirigera dess kanaler och därigenom lägga grunden för Xiadynastin och den kinesiska civilisationen.
Tidigare hade man inte funnit några vetenskapliga bevis för en motsvarande översvämning.
Men nu har ett kinesiskt team placerat just en sådan händelse på cirka 1.900BC.
Forskarna skriver i Science Magazine om en katastrofal händelse där en enorm damm, dumpad över Jishi Gorge av en jordskred, blockerade Gula floden i sex till nio månader.
När dammen brast översvämmade upp till 16 kubikkilometer vatten låglandet nedströms.
Bevisen för denna händelsesekvens kommer från sediment som lämnats kvar av den fördämda sjön, högt upp på sidorna av Jishi Gorge, samt avlagringar kvar kilometer nedströms av den efterföljande översvämningen.
Ledande författare Dr Wu Qinglong, från Nanjing Normal University, sade att han och kollegor snubblade på sediment från den gamla dammen under fältarbete 2007.
"Det inspirerade oss att koppla nästa möjliga utbrott översvämning med övergendet av den förhistoriska Lajia webbplats 25 km nedströms", berättade han för journalister i en telefonkonferens.
"Men då hade vi ingen aning om vad bevisen på en katastrofal översvämning skulle vara."
Lajiaplatsen, känd för att vara världens äldsta nudlar, är känd som Kinas Pompejii; dess grottbostäder och många kulturella artefakter begravdes av en stor jordbävning.
"I juli 2008 insåg jag plötsligt att den så kallade svarta sanden som tidigare avslöjats av arkeologer på Lajia platsen kan vara, i själva verket, avlagringar från vår utbrott översvämning," Dr Wu sade.
"Den efterföljande undersökningen bekräftade denna spekulation och visade att sedimenten från denna utbrottsflod är upp till 20 meter tjocka, och upp till 50 meter högre än den gula floden - vilket tyder på en aldrig tidigare skådad, förödande översvämning."
Han och hans kolleger föreslår i sin tidning att exakt samma jordbävning som förstörde Lajia bostäder förmodligen dämde floden uppströms. Mindre än ett år senare återvände vattnet med hämnd.
"Översvämningen var cirka 300-500 000 kubikmeter per sekund", sade medförfattaren Dr Darryl Granger, från Purdue University i USA.
"Det är ungefär lika med den största översvämning som någonsin uppmätts på Amazonfloden; det är bland de största kända översvämningar som har hänt på jorden under de senaste 10 000 åren."
Med hjälp av koldatering - på översvämningar och även på fragment av ben från jordbävningsoffer i Lajia - forskarna daterar megaflood till 1 922BC, "plus eller minus cirka 28 år", sade Dr Granger.
Om översvämningen verkligen var källan till kejsar Yu legenden då grundandet av Xia dynastin förmodligen inträffade inom några decennier, i omkring 1.900BC.
Detta datum är 200-300 år senare än många tidigare uppskattningar. Men kejsar Yus berättelse är svår att slå fast med hjälp av traditionella historiska källor; historien överlevde som muntlig historia under ett årtusende och dess första kända skriftliga rekord daterar till omkring 1.000 fKr.
Å andra sidan stöder en senare, cirka 1.900 början för Xia den tanken att denna första dynasti sammanföll med övergången från stenåldern till bronsålderns sätt att leva. Vissa arkeologer har redan kopplat ihop Xiadynastin med Erlitou-kulturen, ett tidigt bronsålderssamhälle som är känt från utgrävningar på andra håll i Gula flodens dalgång.
Dr David Cohen från National Taiwan University, en annan medförfattare, sade studien var anmärkningsvärd på grund av de många bevislinjer inblandade.
"Vi har de geologiska bevisen för bara en enorm utbrott översvämning, vilket är otroligt i sig," sade han.
"Men sedan finns det denna tillfällighet av det sammanfallande med förstörelsen av Lajia platsen - som kan ge oss mycket, mycket exakta datumâ € € och sedan att denna översvämning var av en sådan skala och motsvarar i tid, och längs den gula floden, med både början av bronsålder civilisation och legenden om den stora översvämningen själv.
"Det är bara en fantastisk historia. Alla dessa olika tillvägagångssätt kommer tillsammans - det är bara stor tur."
Prof David Montgomery vid University of Washington är en geomorfolog med intresse för vad stenar kan berätta för oss om forntida myter och legender.
Han var inte involverad i forskningen men skrev en kommentar till tidskriften och diskuterade resultaten från BBC World Service-programmet Science in Action.
Bland världens olika flodmyter sade professor Montgomery att kejsar Yus historia är märklig.
"Det handlar inte om att överleva. Hans grundläggande berättelse handlar om att dränera flodvattnet; det handlar om flodteknik."
Fallet för Jishi Gorge megaflood är rimligt, sade han, särskilt eftersom det beskriver en översvämning som skulle ha brutit Gula flodens stränder långt nedströms och omdirigerat dess flöde.
Prof Montgomery sade att detta är just den typ av händelse som skulle ta årtionden att ta itu med - och en lång kamp med vattnet är ett inslag i Yu myten.
"Det är mycket svårt att någonsin bevisa ursprunget till förskrivna historiska händelser. Men de har gjort ett mycket intressant fall, att jag är säker på att geologer kommer att fortsätta att peta på, och undersöka, och gräla om - eftersom det är vad vi gör. "
På en rent geologisk nivå, tillade han, är översvämningen en stor och spännande upptäckt.
"Men den kulturella kopplingen - möjligen förklara ursprunget till den kinesiska översvämningshistorien - är alltför spännande att ignorera."
Följ Jonathan på Twitter
Geologer har hittat bevis för en uråldrig megaflod som de säger är en bra match för den mytiska översvämningen i gryningen av Kinas första dynasti.