Подготовка экспедиции шла по двум направлениям: с одной стороны, в поход готовились ледокол «Ермак» и ледокольный транспорт «Таймыр», с другой – воздушный отряд под начальством Героя Советского Союза Спирина.
Для наблюдения за кромкой льда в районе дрейфа вышел разведчик экспедиции – гидрографическое судно «Мурманец».
В конце января в Гренландском море развилась интенсивная циклоническая деятельность. Шесть дней подряд непрерывно бушевал шторм. Дрейфующая льдина стала испытывать резкие толчки, на ней появились трещины.
Первого февраля на рассвете пурга стихла. И тогда перед взорами зимовщиков предстал странный, незнакомый пейзаж. Он не узнали своей льдины. Исчезли привычные очертания ровного ледяного поля. Вокруг палатки чернели трещины. Повсюду виднелись льдины, разделенные большими пространствами воды.
Были отрезаны две базы, а также технический склад с имуществом. Наметилась трещина под жилой палаткой. Весь день зимовщики провозились с переселением. Льдина катастрофически уменьшалась. А к вечеру ее размер был уже 30x50 метров. Несмотря на это, все наиболее ценное имущество было спасено.
Разрыв льдины внес в работу по снятию папанинцев серьезные осложнения. Обломок ее был явно недостаточен для посадки большого самолета.
Правительство приняло решение о немедленной отправке в Гренландское море ледокольных судов.
Третьего февраля утром в море вышел «Таймыр». Для воздушной разведки и связи на пароход погрузили звено легких самолетов. Командиром летного звена был назначен пилот Власов.
Базой для летного отряда Спирина должен был служить ледокольный пароход «Мурман», срочно подготовлявшийся к походу. На «Мурман» были погружены два самолета: лыжный «П-5» и амфибия «Ш-2». Пилотировать должен был летчик Черевичный. Седьмого февраля «Мурман» вышел в море.
В то же время ленинградские рабочие усиленными темпами ремонтировали ледокол «Ермак». Капитаном назначили В. И. Воронина. На «Ермаке» должен был отправиться в море руководитель всей экспедиции Отто Юльевич Шмидт.
В момент, когда льдину раскололо штормом, ближе всего к лагерю находилось судно «Мурманец». Правительство поручило командованию этого судна не ограничиваться наблюдениями за передвижением льда, а попытаться пробиться к лагерю и сделать все возможное для снятия группы. Каждые шесть часов капитан «Мурманца» И. Н. Ульянов должен был радировать в Москву о своем местонахождении.
Два раза на пути к льдине «Мурманец» попадал в жестокий шторм, подвергался обмерзанию. Когда до лагеря осталось 70 миль, началось сжатие. Только на шестые сутки удалось вырваться из ледовых тисков. Судно разводьями направилось к берегам Гренландии.
Тем временем «Мурман» и «Таймыр», продвигаясь к лагерю, прошли через настоящее штормовое пекло. Море пенилось и кипело. Волны поднимались высоко над судами и обрушивались на палубы, рассыпаясь тысячами брызг и потоков. Ветер сбивал с ног, обжигал лицо, заставлял людей, находившихся на палубе, цепляться за поручни, тросы, мокрые бревна.
Десятого февраля «Таймыр» вошел в тяжелые льды Гренландского моря и начал форсировать их. В тот же день, после долгих усилий, радист «Таймыра» связался с Кренкелем. С этого момента радиосвязь поддерживалась непрерывно.
«Таймыр» шел вперед, пробиваясь сквозь восьми-десятибальный лед и освещая себе путь тремя прожекторами, один из которых был установлен на капитанском мостике.
Утро двенадцатого февраля принесло большую радость: Кренкель сообщил, что в лагере виден свет прожектора. Для проверки решили на следующий день обменяться сигналами. В условленную минуту далеко на горизонте мелькнула искорка. Она вспыхнула и погасла. Это папанинцы зажгли магний. На «Таймыре» было всеобщее ликование.
На другой день «Таймыр» очутился в полосе непроходимых льдов. В сорока милях к северо-востоку от него форсировал тяжелые льды «Мурман». Несмотря на то что «Мурман» вышел значительно позднее «Таймыра», он нагнал его у кромки льдов, и теперь корабли шли почти на виду друг у друга.
Но тяжелые льды в равной степени препятствовали и «Таймыру» и «Мурману». Дальнейшее продвижение вперед зависело от тщательности ледовой разведки. Слово было за летчиками. Пятнадцатого февраля сплошные смерзшиеся льды преградили путь обоим кораблям. В этот день разведывательные полеты провели летчики Черевичный и Власов.
Со льдины возле «Мурмана», представлявшей неплохой аэродром, на «Ш-2» вылетел Черевичный. Пробыв в воздухе сорок пять минут, он вернулся обратно и опустился около судна. Состояние льдов, обследованных Черевичным, свидетельствовало о том, что в этом районе лагеря быть не может. Из последних сообщений Папанина было известно, что лагерь находится в районе пакового льда и больших нагромождений, а вокруг корабля лед был мелкобитый.