В эти дни Колчак уже еле держался на ногах из-за ранения и приступа суставного ревматизма. Попав вскоре в госпиталь, он не мог быть эвакуирован и оказался в японском плену. Сначала его перевезли в Дальний, потом в Нагасаки, откуда Колчак вместе с группой больных и раненых офицеров был отправлен через Америку в Россию в апреле 1905 г. В Петербурге комиссия врачей признала его «совершенным инвалидом», дав четырехмесячный отпуск для лечения на водах. После отпуска Колчак вновь поступил в распоряжение Академии наук, продолжая исследования в физической обсерватории и систематизируя все наработанное в период своих полярных экспедиций. В печати появился целый ряд его научных трудов, а сам он был награжден за весомый вклад в исследование российских полярных просторов высшей научной наградой Географического общества – Константиновской золотой медалью.
Однако капитан второго ранга не порвал при этом связь с флотом, а наоборот, выступил вскоре одним>: из инициаторов подготовки и проведения в жизнь программы его возрождения, возглавив полуофициальный кружок морских офицеров и войдя весной 1906 г. в состав Морского Генерального штаба в качестве заведующего балтийским театром. Хотя многое из задуманного удалось тогда осуществить, вследствие непонимания чрезвычайной важности неотложного осуществления крупной судостроительной программы в верхнем эшелоне Морского министерства Колчак вынужден был в 1908 г. уйти из Генштаба и вернуться к прежней научной деятельности. На специально построенных для полярных экспедиций судах «Вайгач» и «Таймыр» он участвовал в 1909–1910 гг. в исследовании района Берингова пролива и мыса Дежнева.
В конце 1910 г. Колчак был возвращен в Петербург для «скорейшего проведения судостроительной программы». «У меня явилась надежда, – вспоминал он, – что, может быть, удастся дело поправить. Поэтому я вернулся в морской генеральный штаб и был снова назначен на то же место заведующего балтийским театром… В штабе я главным образом работал над деталями судостроительной программы и ее реализацией, установкой нового типа судов и вообще ведал всей подготовкой флота к войне… Мне приходилось принимать участие в маневрах, рассматривать задания для маневров и т. д.». С 1912 г. Колчак командовал эскадренными миноносцами «Уссуриец», а затем «Пограничник», являясь параллельно флаг-капитаном по оперативной части в штабе командующего Балтийским флотом адмирала Н.О. Эссена.