В своих книгах Арсеньев много пишет о Дерсу Узала, поэтому сложилось мнение, что они долгие годы были близкими друзьями. Но в действительности, как установила биограф Арсеньева Анна Ивановна Тарасова, Владимир Клавдиевич познакомился с Дерсу 3 августа 1906 года, а 13 марта 1908 года прославленный на века гольд, как утверждает местный краевед, был убит близ станции Корфовская неким Козловым, бежавшим из сахалинской ссылки.
В трех походах сопровождает Арсеньева удивительный охотник-гольд. Он знает повадки птиц и зверей, понимает язык камня, воды, дерева и, словно раскрытую книгу, читает жизнь природы. Арсеньев старается перенять это редкостное умение, совместные странствия сближают их и крепкая душевная дружба связывает таежного следопыта с офицером-географом.
Тяжелы и опасны походы по неизведанному краю. Лесной пожар настигает путешественника, огненные волны текут по земле, едкий дым затрудняет дыхание; покрывшись мокрой палаткой, Арсеньев долгие часы лежит ничком на приречной гальке, ожидая, пока спадет огонь. Жестокая пурга с пронзительным студеным ветром и колючим снегом застает его без теплой одежды возле озера Ханка. Поздней осенью приходится преодолевать вброд горные потоки с ледяной водой, иногда он голодает по нескольку суток, зыбучие пески на побережье Японского моря засасывают его, пуля таежного бродяги ранит его в грудь, и лишь счастливая случайность избавляет от неизбежной смерти.
Лишения и опасности не останавливают его. Походы по лесам и горам - единственная страсть, единственное увлечение.
Ежедневно ведет Арсеньев топографическую съемку, делает замеры высот, сам влезает на деревья, чтобы не было сомнения в точности ориентировки, - ведь им составляется первая достоверная карта! Но Арсеньев не просто топограф. Он жаждет узнать возможно больше, и хотя к ночи устает так, что едва добирается до привала, на всем пути ищет образцы горных пород, следит за переменами в рельефе, растительном и животном мире. Каждый день открывает что-либо новое. Отряд пересекает болотистую низину к северу от Уссурийского залива. Береговой обрыв отстоит от моря километров на пять, а в низине попадаются озерки с водой. Арсеньев задумывается над их происхождением и приходит к выводу, что низина некогда была дном залива. Потом суша поднялась, море отступило; озерки с водой показывают места, где дно залива было наиболее глубоко. Обширные топи, с трех сторон подступающие к озеру Ханка, подсказывают ему, что некогда оно занимало большую территорию. Арсеньев ищет причины постепенного усыхания озера.
Долина, по которой идет отряд, носит название "Стеклянная падь". Арсеньев выясняет, что прежде в долине стояла китайская фанза, в окно которой был вставлен кусочек стекла. В то время стекольного производства на Дальнем Востоке не было, и окна в фанзах обычно оклеивали тонкой бумагой. Осколок стекла в окне так удивил первых переселенцев из России, что они окрестили "Стеклянной падью" всю прилегающую местность.
Записи в походном дневнике исключительно разнообразны. Сведения о погоде, пересказ старинной легенды, услышанной от встреченного удэгейца или нанайца, подсчет расстояний между отдельными пунктами...
Наблюдений так много, они так разносторонни и интересны, что когда путешественник обработает их и напечатает, Приморье первых лет нынешнего века словно оживет в его образных и ярких книгах.
В 1906-1910 годах Арсеньев совершает три больших экспедиции по Сихотэ-Алиню. На Дальнем Востоке уже знают о пытливом натуралисте, и средства на экспедиции дает Приамурский отдел Русского Географического общества. Сихотэ-Алинь... Звучные, немного таинственные, волнующие слова.
Во время экспедиции 1906 года Арсеньев за шесть месяцев пересекал Сихотэ-Алиньский хребет девять раз, а вдоль побережья прошел от залива Ольги до устья реки Заболоченной. Он составил подробную карту района с нанесением рельефа и всех населенных пунктов, включая одиночные жилища.
Кроме того, Владимир Клавдиевич привез полсотни образцов горных пород, большую этнографическую коллекцию, шестьдесят экземпляров птиц, около пятидесяти особей земноводных и пресмыкающихся, около четырехсот экземпляров рыб, пятьсот экземпляров насекомых и большое количество разнообразных мхов и шляпных грибов. Были также проведены археологические раскопки старинных укреплений в бассейне реки Арзамасовки - на реке Тадуши и около залива Святой Ольги.
На следующий год Арсеньев вновь организует экспедицию по реке Бикин, вдоль побережья Японского моря от залива Рында до устья реки Кабанья. На долю участников экспедиции выпало много испытаний: проливные муссонные дожди, нехватка продовольствия, сильный шторм, который унес лодку со снаряжением... Потом пришлось дожидаться, пока встанут реки, и только 5 декабря Арсеньев двинулся к перевалу. Новый год пришлось встречать в тайге, а в Хабаровск экспедиция вернулась в январе 1908 года.
Три следующих месяца ушли на составление отчетов, разбор коллекций. Материал был очень богатый, и в марте - апреле Владимир Клавдиевич выступал с докладами, которые вызвали живейший интерес. Казалось бы, можно передохнуть, но уже в конце июня третья экспедиция Арсеньева выступила в путь. Предполагалось пройти вверх по Анюю, подняться на Сихотэ-Алинь, а затем по одной из рек на восточном склоне хребта спуститься к морю. Однако на карте, которой пришлось пользоваться Арсеньеву, горные хребты и реки, как вскоре выяснилось, были показаны совершенно ошибочно. Это, впрочем, неудивительно, так как карта была составлена в 1888 году на основе приблизительных расспросов местных жителей. Владимиру Клавдиевичу понадобился целый месяц, чтобы достичь перевала, и только 3 августа экспедиция вышла к реке, которая текла на восток. Надо было торопиться, кончалось продовольствие, но долбленая лодка разбилась о камни. С ней погибло все имущество: остатки продуктов, инструменты и, главное, оружие.
Началась голодовка, люди питались листьями, мхами и лишайниками. Грибы, попадавшиеся изредка, были, к сожалению, несъедобны. Спас их вспомогательный отряд Т. А. Николаева, высланный заранее в Императорскую Гавань. "На людей было страшно смотреть, - писал позднее Николаев в своем отчете. -Это были настоящие скелеты, только обтянутые кожей. Некоторые были еще в силах подняться, остальные же лежали на земле без движения. Когда стали подходить лодки, силы оставили и Арсеньева. В эту минуту он почувствовал, что не может стоять на ногах, и лег на землю".
После почти месячной голодовки можно было бы и прервать экспедицию, но начальник, отпустив часть людей, продолжил путешествие. Зима в тот год выдалась ранней, суровой и снежной. Даже лоси не ходили по тайге, а стояли там, где застигла их непогода. Но люди, несмотря ни на что, шли. В пути отряду пришлось опять выдержать голодовку. Наконец, убили небольшую выдру и четыре дня прокормились ею, а потом убили молодую рысь. И лапы, и внутренности ее - все было съедено. А на следующий день, 1 января, встретили, к счастью, туземцев орочей.
Отряд Арсеньева прошел с маршрутной съемкой более двух тысяч километров. Были произведены астрономические определения тридцати трех пунктов, измерены высоты горных хребтов и перевалов, собран большой геологический, ботанический и этнографический материал. За девятнадцать месяцев экспедиции в общении с туземцами Владимир Клавдиевич составил словари орочей – удэхе. Круг интересов его к тому времени расширился, и на первое место выдвинулись этнографические проблемы - жизнь и обычаи малых народностей Приамурья и Приморья. Его имя стало широко известно среди географов и этнографов, геологов и археологов. Он выступает с докладами в Хабаровске, Петербурге и Москве.
Теперь для Владимира Клавдиевича начался новый этап работы он не столько путешествует по любимой уссурийской тайге, сколько обрабатывает и систематизирует материалы, собранные во время прежних больших походов. Он награжден серебряной медалью Российского географического общества, становится директором Хабаровского краеведческого музея.
Норвежский ученый Фритьоф Нансен посещает Хабаровск. Арсеньев сопровождает его в поездках по Амуру и Уссурийскому краю. "Было чему поучиться под руководством такого знающего проводника, как знаток этих краев и бывалый путешественник капитан Арсеньев", - пишет Нансен в книге "В страну будущего".
Вместе с Нансеном Владимир Клавдиевич вынашивал план "ледового похода" - невиданного путешествия из Хабаровска к Ледовитому океану на собаках и оленях, а затем морем во Владивосток. Однако мировая война, а потом и гражданская разрушили все планы Арсеньева.
В 1917 году бывший царский полковник был уволен из армии, но вполне лояльно принял советскую власть. Однако за ним тем временем началась настоящая охота. Многочисленные белогвардейские грабители - пепеляевцы, калмыковцы, семеновцы - пытались выкрасть дневники его путешествий, этнографические коллекции, золотые и серебряные медали, полученные от разных обществ, в том числе иностранных. Но главной для грабителей, по всей видимости, была женьшеневая плантация, подаренная капитану. Она сулила огромные деньги.