Зимой 1853/54 года на южном Сахалине развернулась исключительно плодотворная исследовательская деятельность опытного гидрографа Н. В. Рудановского. Ученый подробно описал южный Сахалин, впервые на острове организовал метеорологические наблюдения, произвел первую перепись населения южного Сахалина и сделал научное сообщение о коренных жителях Курильских островов, южной части Сахалина и острова Хоккайдо — айнах. По его наблюдениям была составлена первая точная карта южного и среднего Сахалина.
В эту же зиму в Императорской гавани разыгралась трагедия. Из-за чрезмерного скопления людей в неприспособленном для зимовки месте — в гавани, кроме команды Константиновского поста, зимовали еще экипажи транспортов «Иртыш» и «Николай I» — умерло от цинги более трети зимовщиков — 29 человек. Об этом печальном событии напоминает памятник-часовня, установленная на месте бывшего Константиновского поста в бухте Постовой.
Весна и лето 1854 года принесли участникам Амурской экспедиции новые тревоги. В связи с русско-турецкой войной 1853–1855 годов (Крымская война) в Приамурье, как и на всем Дальнем Востоке, происходили важные события. В Мариинский пост в мае 1854 года прибыл первый сплав по Амуру, с которым на устье Амура было доставлено значительное число войск, переправленных затем в Петропавловск. Готовил сплав Петр Васильевич Казакевич. Во главе барж и лодок, входивших в состав сплава, шел построенный в Сибири пароход «Аргунь» под командой лейтенанта Александра Степановича Сгибнева. Плавание «Аргуни» считается началом пароходства на Амуре. Со сплавом на устье Амура спустился и Н. Н. Муравьев. Невельской и Разградский встречали сплав вблизи устья реки Хунгари (Гур), но, получив известие о приходе эскадры Путятина, Невельской отправился в залив Де-Кастри, оставив для встречи и проводки сплава мичмана Разградского.
Вот что писал по этому поводу декабрист Н. А. Бестужев 28 июня 1854 года И. И. Пущину из Селенгинска: «Пароход, т. е. машина, сделанная вновь, на место слабой худо действовавшей в прошлом году, вышла исправная и теперь действует по Амуру с Н. Н. Муравьевым. Цель этой экспедиции, хотя до сих пор никому не известная, состоит, кажется, в определении нашей границы по р. Амуру, проложении пути по ней и занятие о-ва Сахалина. Если мы не займем его теперь, то в настоящих обстоятельствах предстоит опасность, что займут его англичане».
Другим важным событием явилось прибытие на Дальний Восток эскадры вице-адмирала Евфимия Васильевича Путятина, который держал свой флаг на фрегате «Паллада». На этом же фрегате в качестве секретаря Путятина шел известный русский писатель И. А. Гончаров. В составе эскадры находилась винтовая шхуна «Восток» под командой Воина Андреевича Римского-Корсакова. «Востоку» выпала честь быть первым судном, вошедшим с юга в лиман и устье реки Амура через пролив, открытый Невельским в 1849 году.
В июле 1854 года англо-французская эскадра напала на Петропавловск-Камчатский. Воины гарнизона и жители города дали достойный отпор противнику. С объявлением войны, с началом военных действий все помыслы Невельского и участников Амурской экспедиции были направлены к единой цели — обеспечению боевых действий русской эскадры. Особенно много забот появилось весной и летом 1855 года, когда Петропавловский порт был закрыт и весь гарнизон его переведен в Николаевск-на-Амуре. В это время и сказалась своевременная и отличная подготовка лимана Амура и полностью оправдались действия Невельского. Гарнизон Петропавловска через Де-Кастри был переправлен в Мариинский пост. Русская эскадра нашла безопасное убежище в лимане Амура и в Николаевске. Не удалось из-за большой осадки ввести туда лишь фрегат «Паллада». Он был затоплен в бухте Постовой по приказу В. С. Завойко, чтобы неприятель не смог захватить его в плен и увести в качестве трофея. Об этом событии напоминает памятник фрегату «Паллада», установленный в бухте Постовой, недалеко от памятника-часовни первым зимовщикам.
Летом 1855 года на устье Амура прибыл второй сплав — во главе с Н. Н. Муравьевым, доставивший значительные силы для обороны Дальнего Востока.
Вместе с тем Муравьев привез приказ о ликвидации Амурской экспедиции; она заменялась управлением камчатского военного губернатора. Участники экспедиции поступали в распоряжение губернатора В. С. Завойко, Невельской же назначался начальником штаба при главнокомандующем всех сухопутных и морских сил, сосредоточенных в Приамурье, Н. Н. Муравьеве. В 1856 году, в связи с окончанием военных действий, Г. И. Невельской и В. С. Завойко покинули навсегда Дальний Восток.