1895年3月14日，南森一行漂流到離北極極頂隻有500多千米的地方，再也無法前進了，無邊無際的冰原一直伸向遠方。根據漂流路線，南森分析後認為，“弗拉姆”號到達北極極頂已不可能，但若從這裏乘狗拉雪橇前往北極極頂，隻要50天便可到達，為什麼不能作一次冰上旅行呢？於是，南森決定了一個大膽的計劃：他把船交給船長沃·斯維爾德洛普指揮，自己則與炊事員約翰遜二人帶著狗、雪橇、愛斯基摩人用的皮船兩條，以及足夠100天用的糧食，向北極極頂進發。
然而，道路是極不平坦的，他們遇到了像岩石一樣巨大的冰塊重重疊疊，冰麵高低不平，且不時為冰湖所阻，他們像蝸牛般地向前行進。他們並不是不能再走快些，隻是若不探索著前進，隨時都有掉進冰縫、墜入海中的危險。有一次，兩個人站在迅速裂開的冰塊兩邊，約翰遜不小心掉入冰水中，南森驚慌萬分，但又拉不著他，隻得繞過很遠一段冰區，才來到已經凍僵了的同伴身邊，把他救了出來。
不管道路怎樣艱辛，兩個人仍然毫不畏縮地向前。當他們走到離極項隻有360多千米時，冰淩壘壘的沼澤和一片汪洋擋住了去路。兩位勇敢的探險家也已疲憊不堪，不得已，隻好於4月8日返回。但他們已比所有的北極探險家走得更北，超過前人270多千米，是深入北極心髒地區的第一人。
這時，他們與“弗拉姆”號已經失去聯係，於是，他們艱難地前進，於1895年8月到達法蘭士約瑟夫群島，期望在那裏找到一個過冬的場所。
兩個人互相鼓勵著前進。一天，當走到大群浮冰邊沿時，突然一隻北極熊從他們身後追來。
南森回頭看時，凶猛的北極熊正伸出鋒利的腳爪向他撲來。他機敏地向旁邊一閃，北極熊撲了個空。約翰遜趁機向北極熊射擊，才解除了一場災難。冰和水的航路交替地出現，航行非常困難，當他們到達目的地時，北極的冬季降臨了，兩人隻得尋找一個石穴，更加孤寂地在冰天雪地裏度過又一個極地漫長的夜。
他們憑著堅強的毅力，迎來了次年春天的來臨。於是，兩個人又欣喜地上路了。他們時而在冰原上駕著雪橇馳騁，時而乘獺皮船在冰海中漂流，艱苦是不難想象的。有一次，正當他們劃著獺皮船前進時，一隻海象突然從水中鑽出來，把船推翻了，幸而兩個人動作迅速，爬上了冰塊，才免於滅頂之災。這晚，兩個人隻得在冰塊上宿營。
正當他倆十分困難的時候，1896年6月，他們喜出望外地在該島的南端遇到了英國探險家傑克遜。搭乘他們的船隻返回挪威，那是1896年8月15日，他們離開祖國已3年又兩個月了。
說來也巧，“弗拉姆”號自南森離船後，繼續隨冰漂流。後來，終於擺脫了冰的束縛，在南森之後一星期也回到了挪威。
南森之行的探險的結果固然輝煌，但他較之先輩們更勝一籌的是，還進行了深入的科學考察，獲取了大量的科學資料。他首先證明了北極並不是一塊巨大的陸地，而是充滿冰雪的海洋。在這遼闊的海洋世界裏，有一條橫越而過的海流存在。其次，他對北冰洋的深度進行了測量，更正了在此之前人們的錯誤看法，即北極地區不是淺水域，而是一個深海盆。再次，他們發現北冰洋一個有趣的水溫反常現象：表麵（0～100米）為冷水層，水溫冷達零下攝氏2度；但在以下300～400米處溫度反而升高到零上2度。此外，還有一個重要的發現就是：冰塊的浮流與風向有關，冰的浮流方向偏向風的右側，這與地球自轉偏向力有關。
皮亞裏挺進極心的勝利
南森深入北極心髒地區，進一步激勵了極地探險家的探險行動。1903年6月，挪威一位才華出眾的年輕的探險家愛德華·阿蒙森率隊在浮冰中遨遊，終於找到了最短航路，在極地探險史上寫下了光輝的一頁。這時，北極地區的探險已轉為爭先到達極點的競賽。
什麼地方是向北極發起最後衝擊的有利地點呢？“珍妮特”號的經曆看來否認了西伯利亞近海群島以北有陸地的可能性；而南森的漂流則否定了歐洲以北高緯度有陸地的可能性；剩下的問題是格陵蘭北部是否有陸地直達北極了。
有一個人用其畢生精力來尋求這個答案，深信他本人是世界上惟一命中注定能征服北極的人。這就是一位新型的極地探險家，美國人羅伯特·E·皮亞裏。