В Хабаровске с нетерпением ждали возвращения В.К.Арсеньева. Заслуженной наградой путешественнику стал Высочайший указ от 17 марта 1907 года о награждении его орденом Св. Станислава 2-й степени. Между тем служебных обязанностей со штабс-капитана Арсеньева никто не снимал, и он во главе охотничьей команды 23-го Восточно-Сибирского стрелкового полка отправился на рекогносцировочные работы на склоны хребта Хехцир. Поездка была непродолжительной, и В.К.Арсеньев вновь вернулся к составлению отчета экспедиции на Сихотэ-Алинь 7 апреля 1907 года он с блеском прочитал в Приамурском отделении Императорского Русского географического общества свой доклад о результатах экспедиции по Уссурийской тайге.
Вскоре был утвержден план следующей экспедиции по Приморью. Она являлась продолжением первой и включала те же задания: в первую очередь, военные, а заодно и научные. Арсеньев стал тщательно подбирать себе спутников. Отправиться с ним в новое путешествие согласился его прежний помощник А.И.Мерзляков, с которым вызвался идти в качестве вольнонаемного препаратора его брат. Стать ботаником экспедиции решил преподаватель французского языка Хабаровского графа Муравьева-Амурского кадетского корпуса Н.А.Десулави, который обладал спокойным характером, что немаловажно в походе. Еще одним спутником Арсеньева стал студент Киевского университета Петр Петрович Бордаков, недавно приехавший в Хабаровск. «Это был человек очень воспитанный, образованный, ровный и тактичный и в высшей степени добросовестный. Среди всех участников экспедиции П. П. Бордаков оставил о себе самые лучшие воспоминания,» — такую характеристику дал Арсеньев молодому человеку по возвращении. Кроме этих людей в экспедиции участвовали девять стрелков. К сожалению, Н.А.Пальчевский в это время был в ссоре с В. К. Арсеньевым и не присоединился к нему в новом путешествии.
Конечно же, Арсеньеву хотелось, чтобы в экспедиции участвовал и Дерсу Узала. Он послал стрелка Василия Захарова поискать проводника в тайге. Удивительно, но стрелок довольно быстро нашел Дерсу в одной фанзе недалеко от урочища Анучина. В. К. Арсеньев встретил своего друга уже в поезде, когда весь отряд ехал из Хабаровска во Владивосток. Путешественникам повезло: из Владивостока в район экспедиции отправлялись миноносцы «Грозный» и «Бесшумный». Они-то и доставили отряд к заливу Джигит. Новый, 1908 год, экспедиция встретила в «сердце Зауссурийского края». Не раз путешественники терпели голод и лишения, но исследования были успешно проведены в полном объеме. В конце января 1908 года экспедиция вернулась в Хабаровск. Вместе с Арсеньевым в его доме поселился и Дерсу Узала.
«Лесной человек» не смог долго выдержать городскую жизнь и с приходом весны отпросился у своего «капитана» в тайгу. Через две недели после его отъезда В. К. Арсеньев получил телеграмму от своего знакомого — начальника железнодорожной станции Корфовской И. А. Дзюля: «Человек, посланный вами в тайгу, найден убитым». Арсеньев сразу же понял, что речь идет о Дерсу Узала. Он бросился в путь. К сожалению, поезд пришел на станцию поздно, и пришлось переночевать у Дзюля.
Арсеньев так вспоминал день прощания: «Под утро я немного задремал, и тотчас мне приснился странный сон: мы — я и Дерсу — были на каком-то биваке в лесу. Дерсу увязывал свою котомку и собирался куда-то итти, я уговаривал его остаться со мною. Когда все было готово, он сказал, что идет к жене, и вслед за этим быстро направился к лесу. Мне стало страшно; я побежал за ним и запутался в багульнике. Появились пятипальчатые листья женьшеня. Они превратились в руки, схватили меня и повалили на землю. Я слабо вскрикнул и сбросил с головы одеяло. Яркий свет ударил мне в глаза. Передо мной стоял И. А. Дзюль и тряс меня за плечо.
Часов в девять утра мы вышли из дому. Был конец марта. Солнышко стояло высоко на небе и посылало на землю яркие лучи. В воздухе чувствовалось еще свежесть ночных заморозков, в особенности в теневых местах, но уже по талому снегу, по воде в ручьях и по веселому, праздничному виду деревьев видно было, что ночной холод никого уже запугать не может. Маленькая тропка повела нас в тайгу. Мы шли по ней долго и почти не говорили между собою. Километра через полтора справа от дорожки я увидел костер и около него три фигуры. В одной из них я узнал полицейского пристава. Двое рабочих копали могилу, а рядом с ней на земле лежало чье-то тело, покрытое рогожей. По знакомой мне обуви на ногах я узнал покойника.
— Дерсу! Дерсу! — невольно вырвалось у меня из груди.
Рабочие удивленно посмотрели на меня. Мне не хотелось при посторонних давать волю своим чувствам; я отошел в сторону, сел на пень и отдался своей печали.
Земля была мерзлой; рабочие оттаивали ее огнем и выбирали то, что можно было захватить лопатой. Минут через пять ко мне подошел пристав. Он имел такой радостный и веселый вид, точно приехал на праздник. Потому ли, что на своей жизни ему много приходилось убирать брошенных трупов, и он привык относиться к этой работе равнодушно, или потому, что хоронили кого-то безвестного «инородца», только по выражению лица его я понял, что особенно заниматься розыском убийц он не будет и намерен ограничиться одним протоколом. Он рассказал мне, что Дерсу нашли мертвым около костра. Судя по обстановке, его, видимо, убили сонным. Грабители искали у него денег и унесли винтовку.
Часа через полтора могила была готова. Рабочие подошли к Дерсу и сняли с него рогожу. Прорвавшийся сквозь густую хвою солнечный луч упал на землю и озарил лицо покойника. Оно почти не изменилось. Раскрытые глаза смотрели в небо; выражение было такое, как будто Дерсу что-то забыл и теперь силился вспомнить. Рабочие перенесли его в могилу и стали засыпать землей.
— Прощай, Дерсу! — сказал я тихо. — В лесу ты родился, в лесу и покончил расчеты с жизнью.»