10 марта 1943 года истек пятилетний срок заключения, и Гумилев вышел на свободу. На самом же деле его жизнь поначалу не изменилась. К этому времени Гумилев уже давно имел «ноги», то есть пользовался правом свободы передвижения. Такое право получили в Норильске многие узники, ведь бежать им было некуда – вокруг лагеря тундра, а единственная железная дорога хорошо охранялась. Но и после освобождения Гумилев не мог далеко уехать из Норильска. Еще до начала Великой Отечественной на комбинате стали задерживать освободившихся зэков. После июня 1941-го не только вольные инженеры, но и рабочие (в том числе бывшие зэки) получали бронь. Бывшие заключенные еще много месяцев и даже лет могли работать на стройке, на заводе, в шахте, в геологической партии, наконец. Комбинату нужны были квалифицированные работники, и начальство всеми правдами и неправдами удерживало даже тех, кого должны были призвать в армию. Тут пускали в дело и экономические (приличная зарплата, хороший паек), и внеэкономические средства. Многих после лагеря переводили в разряд спецпоселенцев. Другим и вовсе давали второй срок. Гумилеву повезло, что он не попал ни в одну из этих категорий, но уехать на Большую землю он всё равно не мог.
Гумилев вспоминал, как в марте 1943-го подписал «обязательство работать в Норильском комбинате до конца войны». Вскоре после своего «освобождения» он оказался в составе геофизической экспедиции, которая отправилась в окрестности Хантайского озера – искать железную руду. Тогда как раз возникла идея построить в Норильске еще и металлургический завод, если неподалеку удастся найти хорошую сырьевую базу. Кроме того, в окрестностях озера искали выходы соленых вод, которые считались признаком месторождений нефти. Москва не могла выделить на геологическую разведку ни людей, ни денег, поэтому экспедицию снаряжал непосредственно Норильский комбинат. Специалистов нашли тут же, в лагере, снабдили их аппаратурой, преимущественно самодельной.
В экспедицию Гумилева сманил его друг Николай Козырев. Лев Николаевич без колебаний оставил работу в центральной химической лаборатории и перевелся в геологический отдел. 1 мая 1943 года самолет доставил участников экспедиции на лед громадного Хантайского озера, что на самом юге Таймыра. Начальник экспедиции, инженер-геофизик Дмитрий Григорьевич Успенский был заключенным, как и все ее участники, кроме только что освободившегося геотехника Гумилева и студентки-практикантки Елены Вигдорчик (в замужестве Херувимовой-Лапиной).