15 мая 1906 года часть команды с лошадьми отправилась по железной дороге из Хабаровска до станции Шмаковка. На следующий день туда выехали и остальные участники экспедиции. В.К.Арсеньева в те дни не покидало чудесное настроение. Позади остались канцелярские хлопоты, впереди ждала вольная жизнь. Поздно вечером 20 мая он записал в полевом дневнике впечатления о первом дне пути. "В 11 утра экспедиционный отряд тронулся в свой далекий путь. Сегодня намечался путь до села Успенки. Путь лежал по местности почти голой, равнинной и болотистой. После вчерашних дождей дорога была тяжелая и очень грязная. Колеса глубоко увязали в глине и затрудняли движение. К тому же одна из лошадей плохо шла на пристяжке в двуколке, металась в сторону, сбивала коренника, и только когда ее перестегнули на другую сторону, немного успокоилась и несколько обошлась". 16 июня экспедиция начала подъем на хребет Сихотэ-Алинь. Перевал, через который прошли путники, В.К.Арсеньев назвал именем К.И.Максимовича — известного ученого, бывавшего в этих местах. Через пять дней экспедиция вышла по долинам небольших речек к морю в пост Святой Ольги. Отсюда Арсеньев стал совершать небольшие походы. 15 июля он отметил: "Вопрос колонизационный в этой местности решен уже давно в окончательно-определенном смысле. Местность эта может быть пригодна исключительно только для вырубки леса на дрова, а дубки — для поделочного материала. С военной точки зрения, эти увалы и эти распадки, заросшие кустарниками и покрытые редким лесом, дают возможность скрытно продвигаться по складкам местности пехоте с ручным пулеметом".
Штабс-капитан Арсеньев заполнял страницы своего дневника различной информацией, имеющей военное значение: проходимость дорог, крутизна склонов, болотистые места, через которые проходят тропы. Понимая важность топонимических сведений, он на топографических картах писал названия рек и по- русски, и по-китайски; измерял ширину речных долин, скорость течения, определял тип дна. Важным был и раздел дневника "Сведения о японских шпионах", сюда штабс-капитан заносил следующие сведения: "Не заходили ли японцы в данные местности, что здесь делали, о чем выспрашивали, чем интересовались, не проводили ли съемок, откуда пришли, куда отправились. Способы выполнения ими своих задач".
Во время экспедиции В.К.Арсеньев сделал для себя открытие: "Орочи называют себя УДЭ. Название ороч или орочен им известно лишь от русских". Исследователь решил заняться изучением жизни этого народа, неизвестного тогда науке. Целые страницы его дневника заполнены описанием нравов и обычаев аборигенов.
Отметил Арсеньев и аполитичность населения. "Жители поста Св. Ольги, писал он, как и все вообще русские люди, к прошедшей войне и к беспорядкам относятся скорее равнодушно и безразлично. Одна — две беспокойные личности не находят поддержки в своих горячих спорах, они естественно волей неволей стушевываются и их не слышно. Этому способствует обособленное, отдаленное положение самой Ольги, да еще, вдобавок, изолированность от такого политического центра Дальнего Востока, как Владивосток, полным отсутствием каких бы то ни было пароходных рейсов".
Бродя по богатейшей Уссурийской тайге, Арсеньев с тревогой смотрел, как уничтожаются ее сокровища. По его мнению, наиболее страшным изобретением были так называемых лудевки ловушки загоны для зверей при таежных охотничьих фанзах. Сам азартный охотник, В.К.Арсеньев восклицал: "Невольно поражаешься количеству зверей, которые уничтожаются без времени, без необходимости и сроков этими ловушками… Боже мой! Как бы процветала фауна и флора, если бы человека не было. И он еще осмеливается называть себя царем природы. Нет, он бич земли! Это самый ужасный хищник, беспощадный, свирепый, ужасный. Чем мне чаще приходиться бить разного зверя, тем все более и более я убеждаюсь, что рано или поздно я брошу этот вид охоты".
.
Арсеньев подметил, что "Хребет Сихотэ Алинь имеет громадное значение и в этнографическом, и в зоологическом, и в метеорологическом отношении, и с точки зрения флоры. Исстари там жили гольды, здесь орочи. На востоке олень и фазан, на западе их нет совершенно. На западе хлеба и другие возделываемые растения созревают раньше на 2–3 недели, чем у моря. На западе больше снегу, здесь на востоке его почти нет. Там рыхлый, мягкий, здесь быстро обледенивает и становится куском крепким и колется при падении и при ударе. На востоке орехи, на западе их нет. На западе мошка и комары в изобилии, на востоке их значительно меньше. На востоке туман с моря. На западе его нет или чрезвычайно мало. На западе лес преимущественно хвойный, строевой, красный. На востоке более лиственный, чаще встречаются поляны и открытые места. На востоке все скалы превратились в россыпи под влиянием сырости моря и ветров: на западе этого нет или очень мало. На востоке много цветов ирисы, орхидеи и лилии, колокольчиковые и другие. На западе они чахлые и их значительно меньше. Вообще на востоке растительность богаче, шире и пышнее. На западе преобладают мхи. На востоке болот меньше. На западе они почти сплошные. На востоке зима слабая, лето прохладное"