Однако его судно, «Жанетта», замерзло во льдах (в сентябре 1879 г.) и течение пронесло его как раз там, где должен был находиться новый континент. Почти 2 года, вплоть до июня 1881 г. члены экспедиции де Лонга оставались в положении беспомощных пленников; судно потерпело крушение и затонуло, люди вынуждены были высадиться на льдину посреди океана в 150 милях от Новосибирских островов. Им удалось спасти несколько шлюпок, саней и небольшое количество провизии и воды. 26 сентября Джордж Мелвилл, главный инженер, под ответственностью которого оказалась одна из шлюпок с 9 людьми, пройдя через немыслимые испытания и страдания, добрался до какой-то деревни на берегу Лены. Все остальные погибли: одни пошли ко дну вместе со шлюпками, другие, – в том числе и де Лонг, – умерли от истощения, высадившись на безлюдном сибирском берегу.
Три года спустя несколько эскимосов нашли на северо-восточном побережье Гренландии вымытые водой поломанные ящики из-под печенья и списки предметов, которые, как говорили, были написаны почерком Де Лонга. Поразительные обстоятельства, при которых эти реликвии совершили свое долгое путешествие от места, где затонуло судно, и, несомненно, прошли через полюс или в непосредственной близости от него, вызвало множество гипотез относительно того, какие течения действуют в северных водах. По мнению Нансена, которому к тому времени уже довелось пересечь ледяную шапку Гренландии, вряд ли течение, перенесшее эти реликвии на такое большое расстояние, могло с такой же легкостью справиться с судном.
Поэтому он создал уникальное плавучее средство, «Фрам», которое было сконструировано таким образом, что когда его сжимали льды, оно не разрушалось, а поднималось и оставалось на поверхности льда. Он загрузил его провизией на 5 лет и оставил, чтобы оно замерзло во льдах возле того места, где погибла «Жанетта», в точке с координатами 78°50' северной широты и 134° восточной долготы.(25 сентября 1893 г.).
Когда, по истечении 18 месяцев, судно приблизилось к полюсу на 314 миль, Нансен и один из его компаньонов, Иоханссон, с каяками, собаками, нартами и провизией на 3 месяца, покинули судно, как и было задумано, и уверенно направились в сторону Северного полюса. Это было 14 марта 1895 г. За 23 дня эти они преодолели треть расстояния до полюса и достигли точки координат 86°12'. Продолжать путь значило идти на верную смерть, поэтому они повернули назад. Когда их часы остановились, их вело провидение, и только благодаря своим невероятным физическим данным эти двое выстояли во мгле и пурге, и в конце августа, когда они были уже на грани голодной смерти, добрались до Земли Франца-Иосифа. Там они построили себе хижину из камней и убили несколько медведей, чтобы запастись мясом на зиму. В мае 1896 года они возобновили путешествие, двинувшись на юг, где им посчастливилось повстречаться с Джексоном, англичанином, который в то время исследовал архипелаг.