В конце мая экспедиция прибыла в Тайюань, главный город провинции Шаньси, печально известный поголовным избиением христианских миссионеров во время Боксерского восстания 1900-1901 годов. Здесь китайские власти, по словам Маннергейма, «употребили всевозможные усилия к тому, чтобы побудить меня отказаться от задуманных поездок в северную часть провинции к Далай-ламе в Утай-шань и к северному изгибу Желтой реки». Однако обе «задуманные поездки» предписывались инструкцией Генерального Штаба. Первая предпринималась для «выяснения роли Далай-ламы в движении областей или местных племен к самостоятельности», а вторая — для «ознакомления с китайской колонизацией в полосе среднего течения Желтой реки». И 8 июня 1908 года, несмотря на неудовольствие китайских властей, Маннергейм со спутниками все же выступил на север, предварительно отправив из Тайюаня по железной дороге в Пекин ослабевшего казака Луканина.
«После двух переходов... мы дошли до святыни монголов, знаменитого буддийского монастыря Утай-Шань. Живописно расположенная на небольшом холме, окруженном горами, группа кумирен, золоченых каланчей и белых «субурган» — башен, представляла чудную картину со своими золотисто-желтыми и бирюзовыми черепичными крышами, которые сверкали на солнце среди окружающей зелени».
В то время в монастыре находился Далай-лама 13-й, вынужденный покинуть священную для буддистов Лхасу из-за военных действий англичан в Тибете. Маннергейм встретился с Далай-ламой, как он сам пишет, во время «особой для меня назначенной аудиенции», которая состоялась безо всяких промедлений, благодаря исключительному расположению Далай-ламы к России.
«Во время моего приема он сидел на золоченом кресле, поставленном на возвышении из досок против окна в конце небольшой приемной комнатки. По обеим сторонам этого возвышения стояли два широкоплечих тибетца средних лет с угрюмыми лицами темно-бронзового цвета.
Далай-лама с видимым интересом расспрашивал о Государе Императоре, России, нынешней силе армии и т.д. По его указанию, почти сейчас после ответа на мой поклон, был доставлен ему кусок белой шелковой материи, т.н. «хатан», который он торжественно, собственноручно передал мне с просьбой от его имени по приезде моем в Санкт-Петербург представить Государю Императору».
12 июля 1908 года Маннергейм достиг, наконец, Пекина — «с рыжим Филиппом, юным переводчиком Чжао и славным китайцем-поваром из Ланьчжоу, жаждавшим повидать Пекин». Он был радушно принят в Российской дипломатической миссии, поселившись в которой, в течение шести недель занимался подготовкой отчета. «Внутри ограды миссии» Маннергейм нашел то, «чего недоставало почти за все время продолжительного путешествия — приятных собеседников». Среди них он особую признательность выражал русскому военному агенту в Пекине, давшему ценные советы по редакции отчета. Этим военным агентом был полковник Лавр Георгиевич Корнилов — будущий командующий Добровольческой армией во время гражданской войны в России...
«Выехав из Пекина во Владивосток через Японию, где я провел 8 дней, я вернулся по железной дороге в Санкт-Петербург, куда прибыл 25 сентября (1908) после 27 месячного путешествия», — так заканчивает отчет полковник Маннергейм.
Каковы же оказались результаты 27-месячной экспедиции? Маннергейм нанес на карту 3087 км пути («в смысле изучения условий для движения наших кавалерийских отрядов», — как гласила инструкция Генерального Штаба). А вот как Маннергейм говорит об условиях, в каких приходилось это делать.
«Я наносил свою дорогу при помощи обыкновенной карманной буссоли, пользуясь для этого разграфленной записной книжкой, которая удобнее планшета для маршрутной съемки верхом и имеет то преимущество, что менее обращает на себя внимание».
К тому же им было составлено военно-географическое описание пути Кашгар — Уч-Турфан, исследована река Таушкан-Дарья от ее выхода из гор до впадения в Оркенд-Дарью («в смысле оборонительной линии»). Он составил планы двадцати китайских гарнизонных городов и дал обширное описание города Ланьчжоу («разведка подготовки Ланьчжоу в смысле военной базы»). Полковник Маннергейм все задания Генерального Штаба выполнил. А как путешественник образованный, пунктуальный, с широким кругом научных интересов, Маннергейм собрал множество материалов научного характера, составил фонетический словарь языков народностей, проживающих в северных провинциях Китая. Будучи любителем в вопросах науки, сам он недооценивал собранные им коллекции. Однако со временем их объективная ценность становилась все более очевидной. В 1937 году, когда на английском языке был издан полный текст дневника путешествия, весь 2-й том этого издания составили статьи ученых разных стран, написанные на основе собранных Маннергеймом коллекций. Лишь недавно началось изучение около двух тысяч фрагментов древних китайских манускриптов, найденных в песках Турфана и привезенных Маннергеймом. Остается неопубликованным редкое собрание китайских зарисовок из Ланьчжоу, содержащее 420 персонажей разных религий.