Biegun znajdował się 100 mil morskich od północnego krańca Spitsbergenu i naukowcy przypuszczali, że powinno być możliwe dotarcie do niego. Nordenskiöld chciał sprawdzić prawdziwość wysuwanych teorii i dowiedzieć się, jak daleko na północ można dostać się statkiem.
Kiedy w 1868 roku pozyskano fundusze na nową wyprawę, Adolf Erik Nordenskiöld postanowił, że jej celem będzie zbadanie wpływu prądów oceanicznych na ruch lodu dryfującego na północ od Spitsbergenu. Nowa faza eksploracji rozpoczęła się od prób dotarcia do bieguna północnego. Wyprawa parowcem Sofia rozpoczęła się 7 lipca 1868 roku i była kontynuowana przez Wyspę Niedźwiedzią do Spitsbergenu, gdzie przeprowadzono badania północnych, dotychczas niezbadanych odnóg Isfjordenu. Członkowie wyprawy zebrali skamieniałości w i dokonali eksploracji północno-zachodniego krańca Spitsbergenu. Badano także granice i stan lodu dryfującego w północnych i zachodnich obszarach Spitsbergenu. Podczas dalszego przemieszczania się statku w kierunku północnym, członkom wyprawy przytrafił się sztorm, w wyniku którego kadłub Sofii został uderzony i przedziurawiony przez blok lodu.