A primeira coisa que você sempre faz: Inicialize um CD / USB ativo para que sua partição seja montada como somente leitura, para evitar que os espaços na unidade sejam reutilizados. Depois que outro arquivo usa esse espaço de prato, os dados desaparecem.
Por causa do funcionamento do sistema de arquivos ext3 do Linux, ele realmente zera os dados de inode na exclusão, impossibilitando a recuperação. Isso é para excluir, no entanto, e eu não sei se o mesmo poderia se aplicar à substituição de arquivos existentes. Espero que você esteja com sorte. Veja este guia sobre como recuperar arquivos apagados no ext3
Em seguida, desdobre a partição em um arquivo e, com alguma invasão manual, extraia os arquivos do arquivo de imagem com um editor hexadecimal ou ferramenta semelhante.
Claro, isso só funcionará se você puder encontrar os dados dos arquivos perdidos. Arquivos de texto (como código) seriam mais fáceis de encontrar e extrair, enquanto formatos binários (como imagens ou música) podem ser um pouco mais complicados.
Às vezes, situações extremas exigem medidas extremas, pois as outras vezes mantemos backups: -)