Весной Стефансон прибыл по железной дороге в Эдмонтон. Отсюда началось его путешествие по рекам и озерам. Пешком и на колесных пароходах, баржах и плотах Стефансон медленно продвигался к океану. В дороге он внимал рассказам случайных попутчиков: промышленников, миссионеров, чиновников Компании Гудзонова залива, представителей местных властей.
Спустя несколько месяцев Вильялмур добрался до устья реки Маккензи и впервые увидел полярное море, покрытое плавающими льдами.
От устья Маккензи Стефансон на китобойном судне добрался до острова Хершел, где была назначена встреча с "Дэтчесс оф Бедфорд". Однако парусника там не было. Молодой антрополог оказался на Крайнем Севере без денег, без оснащения, без каких-либо припасов. Вильялмур принял смелое решение самостоятельно изучать быт эскимосов, рассчитывая на их гостеприимство.
Всю зиму он провел у эскимоса Оваюка, ходил с ним на охоту и рыбалку, помогал во всех хозяйственных работах. Стефансон научился строить снежные хижины и в совершенстве овладел эскимосским языком.
Лишь весной 1907 года Вильялмур узнал, что парусник "Дэтчесс оф Бедфорд" затонул. Но молодой исследователь не оставил надежды попасть на остров Виктория.
В 1908 году Американский музей естественной истории и Канадский институт геологических исследований заинтересовались дешевой, но многообещающей экспедицией на остров Виктория и ассигновали на нее две тысячи долларов. В экспедицию неожиданно включился Рудольф Мартин Андерсен, заслуживший признание как блестящий геолог и зоолог.
Ранней весной 1908 года Стефансон и Андерсен отправились на север, взяв с собой два фотоаппарата с запасом пленки, два полевых бинокля, три ружья, две палатки, табак для эскимосов, карандаши и бумагу для записей Они придерживались пути, пройденного Стефансоном весной 1906 года. Предполагалось, что экспедиция продлится один год, однако она растянулась на долгие пять лет.
Летом 1908 года Стефансон и Андерсен пришли на остров Хершель, где рассчитывали раздобыть необходимые для дальнейшего путешествия вещи. Но это им не удалось, и исследователи отправились на мыс Барроу, лежащий в 700 километрах от острова. По пути они пополнили свои научные коллекции. Стефансон продолжил составление эскимосского словаря, который теперь насчитывал 9 тысяч слов; кроме того, он записывал эскимосский фольклор.
Стефансон предпочитал путешествовать налегке и всегда надеялся на удачную охоту. Когда ему и его собакам приходилось голодать, он употреблял в пищу кожаную одежду, отмечая, что "свежая сырая шкура даже вкусна, если ее хорошо поджарить; она напоминает свиные ножки". Вильялмур, в отличие от большинства других полярных исследователей, никогда не убивал собак, чтобы накормить других или себя.
Осенью 1909 года экспедиция вернулась на остров Хершель и проследовала дальше на мыс Парри, откуда намеревалась идти к острову Виктория. Но наступила полярная ночь. Стефансон и Андерсен провели ее с эскимосами, занимаясь охотой и пополняя запасы мяса, шкур и ворвани.
В апреле 1910 года ученые двинулись на восток. Следуя вдоль берега пролива Долфин-энд-Юнион, путешественники обнаружили следы нарт и вскоре оказались у селения, состоящего из снежных хижин. Жителей этого поселка Стефансон назвал "медными эскимосами". Они встретили экспедицию настороженно. Но, убедившись, что перед ними живые люди, а не духи, пригласили в свои жилища и стали угощать.
15 мая экспедиция отправился дальше на север, туда, где, по словам "медных эскимосов", жили люди, у которых были голубые глаза и рыжие волосы.
О своей незабываемой встрече с жителями поселка, расположенного по ту сторону пролива Долфин-энд-Юнион, на самом берегу острова Виктория, Стефансон писал: