В августе-сентябре 1921 года состоялась Первая советская Карская товарообменная экспедиция. Совет Труда и Обороны выделил на нее 7 миллионов золотых рублей. Для восстановления сельского хозяйства Сибири закупили за границей и доставили сибирякам сельскохозяйственное оборудование и инвентарь, а в обмен из Сибири в Европу отправили графит, асбест, кожсырье, шерсть и волос. Для сопровождения 11 судов экспедиции использовался ледокол «Ленин». На должность начальника экспедиции пригласили известного норвежского полярного капитана Отто Свердрупа.
Впоследствии подобные экспедиции в устья рек Обь и Енисей стали регулярными. А в 1923 году начались морские перевозки и на востоке страны. Первую так называемую Колымскую экспедицию советского периода осуществили под началом капитана П. Г. Миловзорова. Пароход "Ставрополь" с закупленными в Шанхае товарами вышел из Владивостока 21 июля 1923 года. По пути он заходил в Петропавловск-Камчатский, Ново-Мариинск (Анадырь) и бухту Провидения, а 9 августа вышел в Чукотское море. Несмотря на сложные условия плавания в арктических льдах, «Ставрополь» 30 августа бросил якорь в Нижне-Колымске. По результатам этого рейса Совет Труда и Обороны издал постановление об организации регулярных Колымских рейсов.
Карская экспедиция 1924 года вошла в историю освоения Северного морского пути как первый опыт вывоза на мировой рынок сибирского леса. Морской отряд доставил в Сибирь из Англии и других европейских стран сельскохозяйственные машины и инвентарь, газетную бумагу, лекарства, бакалейные товары, свинец и олово. Основным потребителем сибирского сырья становится Германия. К концу навигации 1927 года вся трасса по Карскому и Баренцеву морям обслуживалась четырнадцатью радиостанциями, снабжавшими суда самой последней навигационной информацией.
В 1928 году Совет Труда и Обороны постановил образовать Северо-Сибирское государственное акционерное общество промышленности и торговли "Комсеверопуть", с целью вывоза тех видов экспорта, которые не находят выхода на внешние рынки другими путями. А 17 декабря 1932 года создается Главное Управление Северного морского пути. Его первым начальником стал известный ученый О. Ю. Шмидт. Основываясь на опыте Карских и Колымских экспедиций, Главсевморпуть всего за несколько лет превратил разделенную на два участка трассу в единую надежную артерию арктического мореходства. В 1920-1932 годах грузооборот Карских экспедиций возрос с 10,3 тысяч тонн до 97,3 тысяч тонн. В это время страна располагала 10 ледоколами (мощностью 3000 л.с. и более) суммарной мощностью 51000 лошадиных сил.
Согласно законам СССР (а впоследствии и Российской Федерации) и действующим «Правилами плавания по трассам СМП»,– «Северный морской путь» – расположенная во внутренних морских водах, территориальном море (территориальных водах) или экономической зоне СССР, прилегающих к северному побережью СССР, его национальная транспортная коммуникация, включающая пригодные к ледовой проводке судов трассы, крайние пункты которых ограничены на западе Западными входами в новоземельские проливы и меридианом, проходящим на север от мыса Желания, и на востоке в Беринговом проливе параллелью 66 градусов северной широты и меридианом 168 градусов 58 минут 37 секунд западной долготы». В Российском секторе Арктики Северный морской путь делится на два участка – западный и восточный районы. Поскольку проводка судов на СМП осуществляется также через льды прилегающих Баренцева и Берингова морей, правомерным следует считать использование терминов «восточный и западный районы Арктики». Граница между районами проходит по меридиану 125 градусов восточной долготы.
Первое сквозное плавание по трассе СМП с запада на восток с одной зимовкой в 1913-1915 годах совершили ледокольные пароходы «Таймыр» и «Вайгач» под командованием Б.А. Вилькицкого и П.А. Новопашенного. В 1932 году ледокольный пароход «Александр Сибиряков» совершил сквозное плавание с запада на восток на всем протяжении Севморпути в течение одной летней навигации, следуя практически по чистой воде. В 1934 году ледорез «Ф. Литке» впервые в истории за одну навигацию прошел Севморпуть с востока на запад – из Владивостока в Мурманск.