В июне 1902 г., взяв троих спутников, среди которых астроном Фридрих Зееберг, эвен Николай Протодьяконов (по прозвищу Омук) и якут Василий Горохов (по прозвищу Чичак), барон Толль на собачьих упряжках отправился на мыс Высокий острова Новая Сибирь. Они «покинули лагерь «Зари» и на трех нартах, из которых одну рассчитывали бросить на Новой Сибири, ушли в неизвестность», — записывает в своем дневнике врач экспедиции Николай Катин-Ярцев. Между прочим, из ссыльных, между прочим, еврей, — присланный из Якутска взамен умершего судового врача недоучка-студент, изгнанный из медицинского вуза. Колчак еще не раз столкнется с подобными молодыми людьми, оказавшимися в ссылке. И они еще не раз сыграют негативную, хотя и почти эпизодическую роль в его жизни.
Уходя, барон приказал капитану плыть к острову Беннетта. Шхуна смогла начать плавание лишь в середине июля, а в конце месяца стала наконец пробиваться через плавучие льды. Но тяжелые льды вскоре вынудили взять курс на бухту Тикси, оттуда участники экспедиции через Якутск возвратились в Санкт-Петербург, доставив огромную коллекцию и научные материалы. Шхуна «Заря» вместе с ее капитаном осталась в устье реки Лены.
Почти сразу же по прибытии А. В. Колчак сделал экстренный доклад в Академии наук о работе экспедиции, доложив о скорейшей необходимости направить новую экспедицию на поиски барона. Его высочество великий князь Константин Константинович был весьма обеспокоен судьбой фон Толля; тут же, поразмыслив, решили послать на поиски санно-шлюпочную команду во главе с Колчаком. В январе 1903 г. Александр Васильевич уже находится в Архангельске. С ним в тяжкое путешествие пустились два участника предыдущей экспедиции — боцман Н. А. Бегичев и рулевой старшина В. Л. Железников; к ним присоединятся и четверо мезенских добытчиков тюленей. Среди добровольных помощников окажется и ссыльный студент Московского университета П. В. Оленин, прознавший об экспедиции. Советские авторы впоследствии придумают, что Колчак, связавшись с Якутском по телеграфу, договорился с Олениным об участии того в своем походе. Тогда как на самом деле все было как раз наоборот: ссыльный студент настырно навязывал свою кандидатуру в помощники. Впрочем, советские авторы упустят и некоторые иные нюансы (возможно, даже и знать о них не будут), к примеру, то, что Оленин еще задолго до революции был знаком с Глебом Ивановичем Бокием (!). И впоследствии, когда будет создан Спецотдел, станет работать у Бокия агентом (!).
Из Якутска на собачьих упряжках Колчак отправился в бухту Тикси на шхуну «Заря», чтобы взять один из китобойных вельботов. Привезя его на собаках в Устьянск, Колчак, набрав еще людей и приготовив снаряжение, вместе с членами экспедиции (всего их было семеро) совершает немыслимый, героический рывок; остальные из группы, в том числе и Оленин, ждут их возвращения. В мае 1903 г. по льду — где на нартах, где плывя, где проходя пешком, пережив несколько смертельно опасных приключений, — они направились на остров Котельный, далее перебрались на остров Новая Сибирь, затем на остров Беннетта, где обнаружили часть предметов пропавшей экспедиции, документы, карты, материалы исследований и письмо Эдуарда Васильевича фон Толля от 26 октября 1902 г. И так как с тех пор прошло более 10 месяцев, то Колчак пришел к неутешительному выводу, что барон и его спутники погибли на переходе между островами Беннетта и Новая Сибирь. Бездонная грусть закралась в сердца отважных путешественников, словно они уловили новый, явственный смысл этой безжизненной скалистой суши, означавшейся на древних картах таинственным словом «Tartaria», — русское