Даже перед лицом надвигающейся катасторфы Невельской не покидает своего поста. Он пишет Муравьёву в сознании безысходности положения полное трагизма письмо: "Когда же мне, и моим благородным сотрудникам, полным самоотверженного сознания своего долга перед Родиной, дадут, наконец, средства для достижения великой государственной цели, которую все мы преследуем, не страшась ни ответственности, ни опасности, ни лишений? Мы верим все, что наступит такая минута, и в надежде на нее с твердостью духа переносим все трудности и опасности, но всему есть предел, переступать который не следует". Даже в таких тяжелых условиях он посылает исследовать Северный Сахалин, учреждает посты в заливе Де-Кастри, в заливе Уанды и других местах; посылает лейтенанта Н. К. Бошняка для изучения побережья Татарского пролива, в результате чего последнему удается изучить и впервые нанести на карту залив -- Гавань императора Николая I (теперь Советская Гавань), одну из крупнейших и удобнейших для стоянки судов гаваней мира.
Жалобы Невельского в Петербург наконец помогли; там поняли, что губить людей из-за личных счетов, возникающих в значительной степени вследствие недоговоренности в переписке, которая велась почти на расстоянии 10 000 км, нельзя. Российско-Американская компания получила полностью возмещение всех своих убытков и дополнительно еще 100 000 рублей на расходы по снабжению Невельского. Одновременно правление Компании сообщило ему, что в навигацию 1852 года экспедиции будет доставлен морской 16-сильный паровой катер, которого он так долго добивался для изучения Амурского лимана, гребные суда и все требовавшиеся им припасы.
"Эти бумаги, -- пишет Невельской, -- были лучом света, озарившим нашу пустыню; они показывали, что правительство, наконец, обратило свое внимание на экспедицию".
В середине 1852 года, согласно полученному распоряжению из С.-Петербурга, Невельской занимает залив Тамари-Ацива на Южном Сахалине, учреждая там Муравьёвский пост, и после поднятия флага объявляет о принадлежности острова России. Одновременно лейтенанту Н. В. Рудановскому поручается производство топографических съемок внутри Сахалина и на побережье, что впоследствии дало возможность составить первую достоверную карту южной части острова.
В апреле 1854 года в Императорскую Гавань прибыл на фрегате "Паллада" вице-адмирал Путятин, который привез сообщение о возможности войны с Англией и Францией, а также о прибытии весною на Амур Н. Н. Муравьева.
Надвигающаяся война, которая могла привести к захвату превосходными силами англо-французского флота гавани в Петропавловске и утверждению противника в других пунктах побережья, заставила русское правительство действовать энергичнее. Муравьёву было отдано распоряжение приступить к строительству в Сретенске пароходов и непаровых судов, а также готовиться к сплаву войск по Амуру для подкрепления Петропавловска. Правительство при этом вспомнило слова Муравьёва в одной из его записок о том, что достаточно англичанам устроить "умышленный двухнедельный разрыв с Россией, чтобы завладеть Авачинской губой и потом заключить мир, чтобы Авачинской губы нам уже не отдать". Поэтому, по предложению Муравьёва, там было приступлено к созданию военного порта как главной русской опоры на Тихом океане. Невельской же считал, что Камчатка, оторванная от остальной России бездорожьем восточно-якутской тайги и замерзающим в течение полугода Охотским морем, не сможет вести длительную оборону и что поэтому целесообразнее все силы употребить на создание такого порта в южной, незамерзающей части побережья Татарского пролива или Японского моря, который, будучи связан удобными внутренними путями с Амуром и через него с основными центрами страны, сможет обороняться, опираясь на тылы.
Свои мысли по этому поводу Г. И. Невельской неоднократно высказывал как в официальных рапортах и письмах в Петербурге, так и самому Муравьёву.
Это вызвало холодок в отношениях Муравьёва к своему строптивому подчиненному и, в конце концов, привело к полному разрыву. Муравьёв критики не терпел, а так как в конце концов Невельской все-таки оказался прав и сам Муравьёв, после блестяще отраженной камчатским губернатором В. С. Завойко атаки союзного флота на Петропавловск, должен был снять гарнизон Петропавловского порта, жителей и военное имущество, и все это перебросить в устье Амура, то и совсем перестал считаться с заслугами Невельского и при первом удобном случае постарался убрать со своего пути такого самостоятельного в действиях и мнениях человека, как Г. И. Невельской.
В признание заслуг Геннадия Ивановича, с которыми не считаться было нельзя, он был произведен в контр-адмиралы, награжден двумя орденами, но тем не менее дни его пребывания на Амуре уже были сочтены. Прибыв на Амур, летом 1865 года, Муравьёв, в качестве главнокомандующего всеми собравшимися здесь вооружёнными силами, назначил Невельского начальником своего штаба, одновременно сообщив последнему об упразднении Амурской экспедиции и создании новой администрации во главе с камчатским губернатором В. С. Завойко. Несмотря на преподнесенную "позолоченную пилюлю" -- важный пост, -- Невельской великолепно понимал, что это назначение является фактической отставкой. И действительно, когда Муравьёв осенью отбыл через Аян со своей свитой обратно в Иркутск, Невельской остался жить на Амуре в качестве частного лица безо всяких обязанностей, и летом 1856 года с женой и двумя детьми покинул край, в изучение которого вложил свои силы и всю душу.
В начале ноября 1856 года мы видим его уже в С.-Петербурге, где, представляясь незадолго перед тем вступившему на престол Александру III он услышал от него, что Россия никогда не забудет его заслуг. Однако это было совсем не так. Геннадия Ивановича если и вспоминали, то весьма своеобразно. Его травили в печати и в аристократических кругах за якобы лживое утверждение о доступности Амурского лимана для морских кораблей, утверждали, что введенные в устье реки и прибывшие туда из Петропавловска суда не могут выйти оттуда из-за мелководья, за то, что якобы по его вине погиб фрегат "Паллада", взорванный в Императорской Гавани по распоряжению В. С. Завойко и не введенный в Амур из-за того же мелководья. Он боролся, писал, опровергая измышления своих противников, но не мог преодолеть тайных недоброжелателей, когда явные должны были отступить перед фактами, по мере того как флот был выведен в океан, а подлинные причины, почему "Паллада" не была введена в Амур {В этом был виноват Муравьёв; он забрал для следования в Аян единственное из имевшихся в то время в устье Амура паровых судов -- шхуну "Восток" и затем, несмотря на обещание прислать ее обратно в Амурский лиман для буксировки по нему "Паллады", послал её на Камчатку. Только поэтому "Паллада" и не была введена в устье Амура.}, -- становились общеизвестными. Он был один, а недоброжелателей было много. Его заслуги были слишком очевидны, поэтому, не имея надежды их опровергнуть, о нем старались просто не говорить.