Осенью 1912 года опять небольшая экспедиция. На этот раз Арсеньев на пароходе из Владивостока поехал на север. Затем берегом моря до реки Такемы и уже поздней осенью перевалил Сихотэ-Алинь, вышел на р. Арму, по ней спустился до Имана и по нему вышел к железной дороге.
И все же нелегок был жизненный и творческий путь В. К. Арсеньева в дореволюционное время. Отдавая много сил, знаний и энергии Дальнему Востоку, Владимир Клавдиевич столкнулся с недоброжелательным к себе отношением со стороны тогдашнего генерал-губернатора Н. Л. Гондатти, а также некоторых других влиятельных лиц, чинивших всяческие помехи многим его начинаниям. Но как бы там ни было, В. К. Арсеньев упорно продолжал работу, отлично сознавая свою правоту и необходимость познания природы края и его богатств.
С первых же дней Советской власти Владимир Клавдиевич принимает активное участие в деятельности научных и учебных заведений Дальнего Востока. С 1917 по 1927 год он директор краеведческих музеев Хабаровска и Владивостока, комиссар по делам малых народностей Дальнего Востока, профессор кафедры краеведения и этнографии пединститута, читает лекции в Дальневосточном госуниверситете, работает в Дальневосточном краевом переселенческом управлении, Крайплане, Дальморзвертресте и других производственных организациях.
Не оставляет В. К. Арсеньев и экспедиционную деятельность. В 1917 году — поездка зимой в северо-западную часть Хабаровского края. В 1918 году по поручению Приморского переселенческого управления он посещает Камчатку, где проводит обследование долины реки Камчатки. Путешествие по Камчатке позволило Арсеньеву собрать много материалов по географии полуострова, по вулканической деятельности, по остаткам вымерших животных (носорога и мамонта), но древним обитателям Камчатки. По пути на Камчатку Арсеньев посетил Японию (порт Хакодате), где знакомится с палеонтологическими коллекциями с южной оконечности острова Хоккайдо. В 1922 году Арсеньев снова направляется на север к побережью Охотского моря для экономико-статистического и промыслового обследования Гижигинского района. В 1923 году поездка на Командорские острова и опять на Камчатку, с восхождением на Авачинский вулкан. В 1926 году он возглавил комплексную экспедицию по Хабаровскому краю. В том же году принимал активное участие в организации и проведении в Хабаровске первой конференции по изучению производительных сил Дальнего Востока. А в 1927 году новая крупная экспедиция по маршруту Советская Гавань — Хабаровск, в задачи которой входило изучение перспектив промыслового и земледельческого освоения края.
И наконец, в 1930 году, будучи начальником бюро экономических изысканий новых железнодорожных магистралей, возглавляет четыре крупные экспедиции по краю. В тайге Арсеньев заболел крупозным воспалением легких, в тяжелом состоянии был доставлен во Владивосток, где 4 сентября 1930 года скончался.
Знакомство с результатами экспедиций В. К. Арсеньева, с научной, педагогической, литературной и общественной деятельностью заставляет признать его исключительные заслуги в изучении естественноисторических условий Дальнего Востока. При этом интересы В. К. Арсеньева были очень разнообразны и не замыкались рамками какой-либо одной научной дисциплины. Перу В. К. Арсеньева принадлежат 62 работы, среди которых и оригинальные научные труды, и научно-популярные очерки, и научно-художественные произведения.
К началу XX века сведения о Дальнем Востоке, особенно о Приморье, не выходили за круг отрывочных, порой спорных и даже гипотетических. С времен землепроходцев (XVII век) и до середины XIX века немногие путешественники побывали там. Толчок к изучению Приамурья и Приморья дала экспедиция Г. И. Невельского (1849 года). Во второй половине XIX века в южных частях Дальнего Востока работали Л. И. Шренк, М. И. Венюков, К. И. Максимович, Р. К. Маак, А. Ф. Будищев, В. Л. Комаров, Я. С. Эдельштейн и другие ученые. Собранные ими материалы, частично обработанные, легли в основу статей, опубликованных в научных изданиях и известных только узкому кругу специалистов. Наиболее полные описания природы отдельных участков юга Приморья —сказочно богатого и вместе с тем полного загадок края— были сделаны Н. М. Пржевальским. А горная область Сихотэ-Алинь оставалась, по образному выражению Арсеньева, «лесной пустыней», где почти никто не бывал. Имелись лишь редкие поселения орочей, удэхейцев и других аборигенов тайги.
В. К. Арсеньев, попав в далекое Приморье, будучи знакомым с ним лишь понаслышке и по скудным литературным данным, столкнулся с девственной, нетронутой тайгой и вскоре стал неутомимым ее исследователем. Он первый дал подробное описание рельефа горной области Сихотэ-Алиня, его хребтов, его вершин, им было установлено 22 перевала, часть из них получили от него свои названия, по некоторым из них впоследствии пролегли шоссейные и железнодорожные пути. В. К. Арсеньев подробно исследовал речную сеть Сихотэ-Алиня, указав для многих рек и их притоков протяженность, ширину, глубину, скорость течения, гидрологический режим.
Изучая местные реки, Арсеньев подметил много их своеобразных черт: быстрые подъемы воды, частые наводнения, образование после паводков новых русел, завалов и т. п.
Подробную, физико-географическую и топографическую характеристику получила прибрежная полоса Японского моря и Татарского пролива; им было детально описано 14 бухт. Давая общегеографическую характеристику побережья, Арсеньев неизменно отмечал те участки берега, где встречаются почти непроходимые зыбучие пески или другие препятствия, представляющие опасность для людей.
Анализ данных собственных многолетних метеорологических наблюдений позволил неутомимому исследователю провести климатическое районирование Приморья; при этом для каждого выделенного им климатического района он дал помимо характеристики климата еще и практические рекомендации и указания: по возделыванию сельскохозяйственных растении, для охотников и рыболовов и т. п.
В. К. Арсеньеву принадлежит описание известных ныне в Приморье минеральных источников. Впоследствии многие из них стали эксплуатироваться для лечебных целей. Арсеньев в своих экспедициях собирал также материалы и по геологии края. Образцы горных пород направлялись им для изучения и обработки в геологические учреждения Ленинграда. А краткие характеристики строения поверхности районов, посещенных Арсеньевым, не потеряли краеведческого значения и до настоящего времени.
Не являясь специалистом-ботаником и зоологом, В. К. Арсеньев в то же время тонко разбирался в географическом распространении отдельных растений и животных, а также важнейших типов лесов. Так, им были впервые показаны особенности произрастания и северные пределы распространения тиса, ольхи, липы, дикого амурского винограда, маньчжурского ореха и других представителей растительного мира. Отметил он также границы распространения красного волка, лося, горала, тигра и некоторых других животных. Установленная им полоса, разделяющая органический мир Сихотэ-Алиня на две части — южную (до мыса Олимпиады) с маньчжурской флорой и северную (до Николаевска-на-Амуре) с охотской флорой, прочно вошла в биогеографическую литературу под названием «линии Арсеньева». Отметим тут же, что вслед за известными тогда ботанико-географическими работами В. Л. Комарова В. К. Арсеньев убедительно показал, что границы многих представителей флоры, фауны и типов растительного покрова не строго широтные, а, согласуясь с почвенно-климатическими, орографическими и геологическими особенностями (что так рельефно выражено на хребте Сихотэ-Алинь), принимают несколько более выраженный меридиональный характер.