Planerna för Hopwas Wood nära Tamworth har lämnats in av Lafarge Tarmac till landstinget.
Austin Brady, från Woodland Trust, sade att sådana skogsmarker var oersättliga och tillade att "att göra detta till ett hål i marken är dåligt för alla".
Företaget sa att stenbrottet bara skulle täcka en femtedel av träet.
Den hävdar också att mycket av det område där den föreslår att utvinna sand och grus för byggindustrin skadades av brand på 1970-talet och kan inte längre betraktas som forntida skogsmark.
Motståndare till planerna inkluderar Tamworth Tory MP Christopher Pincher som sade att han skulle uppmuntra invånarna att klaga till landstinget innan en 5 December deadline.
Mr Brady, Trusts chef för bevarande, sade att man betraktade planerna som "det största hotet mot en enda gammal skogsplats i England som välgörenheten har sett i sin 42-åriga historia".
En sådan historisk skogsmark täckte endast 2 procent av Storbritannien, sade Brady, och innehöll ofta sällsynta och hotade arter.
"Det vi oroar oss för är att människor sätter vinster före miljöns långsiktiga betydelse för samhället", sade han.
Förtroendet upprätthåller ett kryphål i den nuvarande planeringspolitiken vilket innebar att skydd för forntida skogsmark var "svag" och hänvisar till ett beslut av gemenskapernas sekreterare Eric Pickles att godkänna ett stenbrott på "ancient woodland" nära Maidstone.
Detta förnekades av en talesman för regeringen som sade att planeringspolitiken gjorde det klart att en sådan utveckling borde undvikas.
Planerna för området 76 hektar (31 hektar) har lagts till av Lafarge Tarmac i länets lokala mineralplan, som omfattar perioden fram till 2030.
Företaget sade att lokalsamhället skulle rådfrågas om planerna och har lovat att återställa marken till sin naturliga livsmiljö.
Planer på att förvandla ett område av forntida skogsmark som nämns i Domesday Book till ett stenbrott har förargat naturvårdare i Staffordshire.