1861年南森生于挪威的奥斯陆，他年轻时勤奋好学，成绩优异，在他27时，就荣获哲学博士学位，同时兼任卑尔根博物馆动物学馆长。
1888年，为了对尚未为人知的格陵兰岛的内陆进行勘查，他建议滑雪横越格陵兰。然而他这一提议却不为世人所理解，并且很多人认为这是沽名钓誉的鲁莽举动。卑尔根的一份幽默报纸还极尽调侃之能事对他进行讽刺：“好一场表演！博物馆长南森要去格陵兰做一次滑雪表演，冰缝里有的是好座位，用不着买来回票。”世人的轻视更坚定了他的信心，挪威政府拒绝资助他，他就去丹麦募集资金。这年5月，他同5位助手乘坐一只海豹捕猎船登上了荒凉的格陵兰的东海岸。这一年7月他们到达了格陵兰岛西海岸的戈德霍普港，一路上他们战胜了种种意想不到的困难，翻越了一个又一个覆盖在格陵兰岛上的冰帽，一路上寻找每一片新奇神秘的地方。经过400多英里的长途跋涉，他们最后终于精疲力竭地抵达了目的地。第二年春天，他回到挪威，国人的态度一下子就改变了，因为他做到了前人从未做过的事，他是一个英雄。
南森的这次探险不仅改变了国人对他的态度，赢得支持和信赖，更重要的这是一次绝好的实习锻炼。早在1884年11月的某一天，当他还是一位年轻科学家时，他在当天的报纸上读到一篇有趣的文章；文章报道说：最近在格陵兰的西南沿海发现了一艘三年前沉没在西伯利亚近海中的北极探险船“珍妮号”的残骸。是什么力量使这些残骸从远在2000英里以外的北极的那一头漂到这里来的呢？当时文章的作者作了这样一个大胆的设想，认为这是由一种尚未查明的洋流造成的，南森对这个假设很感兴趣，对此找了大量的资料来加以证明，其中一个比较有说服力的是在格陵兰近海也曾发现过从西伯利亚森林中漂过来的木头和阿拉斯加北部爱斯基摩人制造的一种木兵器，为了实地证明，他决定到北极进行一次探险，决定利用洋流来自行漂流，以验证是否会出现和“珍妮号”一样的结果。
在探险格陵兰取得成功之后，他获得了充分的在极地附近生活的经验，同时也赢得了全国上上下下的支持，趁此时机，南森于1890年2月向克里斯蒂安娜地理学会提出了自己的建议——专门建造一只船，让其在西伯利亚的海面上封冻，然后向北漂移越过北极，并用这个机会探清广大北极地区的奥秘，这个航程约需2～5年，起初，这一建议同样遭到一些怀疑家们的讥讽。但由于南森在上一次探险中的神奇经历，广大公众对他寄予厚望，他这个新颖独特的方案可能会使挪威人成为第一个到达北极的人，那将不仅仅是南森个人的事，而将是整个挪威人的骄傲，于是他们纷纷解囊资助这次探险。当时挪威政府提供了大部分资金，公众捐助占1／3之多，甚至国王奥斯陆也为此捐献了20000克朗，这样一来资金问题很容易的就解决了。
下一步便开始着手具体的措施，首先得有一艘特别的船，这种船必须经得起流水的碰撞；为此，南森与著名的苏格兰造船家科林·阿切尔共同设计一只粗短而坚固的船，这只船的船头，船尾和龙骨都做成流线型，使冰块无法抓住船的任何一部分，按照南森的说法，整条船应像鳗鱼一样能挣脱冰块的怀抱，当冰块一向它压过来，船将被冰的压力抬起来，而不是被压碎，因为在北冰洋上航行，怕的不是夏季冰雪消融时的散缀在北冰洋外缘的流冰，而是杂陈在北极附近的巨大的浮冰块。它们顺流漂移随潮上下，时而冻结，时而分离，互相挤压，不经特殊设计的船只是经受不起这种冰的压力的。
这只新设计的船长128英尺，三桅帆，能容纳13个人和够5年用的燃料和食物，随船还配备了一台蒸汽机作为补助动力，船上还装有一台可由轮机、手摇或风车带动的发电机，供在北极圈内过冬时使用，这艘命名为“前进号”
的探险船于1892年10月26日下水，当时前往观礼的人成千上万，人们都把发现北极的希望寄托在它的身上。
第二步工作就是选择合适的探险成员，这些成员应该是高级的海员和科学家，当时报名者有上百人，最后确定了13人，准备好了供应品和设备；征求专家们的意见，制定出详尽的探险计划；在西伯利亚的一些海岛上设立应急的食物供应站，在一个集合点准备好34头拉雪橇的狗，以备不测，9个月后，这些准备活动才完全就绪，因为这是一个万人瞩目的大事情，准备工作越充分越好。
1893年6月24日，“前进号”正式开始向北极区航行，当他们的船沿着挪威海岸北上时，受到过往船只和岸上的人民的热烈欢迎，从他们身边过的船只都鸣炮或升旗向其致意。轮船载着满甲板的乘客，向其高歌欢迎，岸上的农民和海上的渔民向其欢呼，挥手送行，“前进号”是载着挪威人民的希望驶向北极的。
花了差不多一个月，前进号已从挪威的最北端绕过，驶上北极海域，一路上战逆风，劈恶浪，不停地向东驶去，在浮冰群中迂回了几个星期后，驶完了俄国北部海岸3／4的路程，这时按计划掉头向北，勇猛地向北极驶去。
不久后，在远处海平线上透过海雾隐约地显出一条细长而致密的冰缘。南森从浮冰群中找到一个缺口，命令把船头朝向冰堆驶去，关掉发动机，以观动静，这就是考验“前进号”的时刻。
9月24日，前进号已被厚厚的冰块围住了，浮冰之间夹有能迅速冰冻的融冰浆，南森曾在日记中写道：“我们越来越快地被封冻在中间了，现在冬天就要来了。”言辞之中透露着一种喜悦，可这也是关键时刻了，四面看不到海水，只见一望无际，高低不平的冰原。这都是些缓慢漂移的巨大的浮冰块，但它们说不定什么时候便会发生碰撞，一块滑到另一块上面，堆积成高达了15～25尺的压力巨大的冰脊。处在其间的“前进号”随时都有被挤破的危险。10月9日，这种情况果然发生了，南森日记中这么记载着：“……一声震耳欲聋的巨响，船体摇晃，像是发生了一场地震，冰堆上下起伏着，向前进号挤压过来。……但是船没有被压垮，冰只是把船抬起来；……当压力缓解时船又慢慢地降落下去。”浮冰块几乎每天都来以这种方式拜访前进号。
船边垒积的冰堆几乎触及了桅顶，前进号就像是行进在一个冰的峡谷之中。
“前进号”在缓慢而艰难地行进，有时候甚至不知道它究竟有没有移动，探险队员们只有耐心等待洋流把他们漂送到北极，他们也只得安下心来读书，唱歌、打牌；天气晴好时则到冰上打猎，捕捉北极熊。他们根本不像是探险，而更像旅游，路上的每一个美丽的地方都让他们惊叹不已，尤其是美丽壮观的北极光，更令他们神往不已，现在，科学家们已经弄清楚，北极光是高层大气受到来自太阳的带电粒子轰击而产生的，北极光几乎每天晚上都可以看到，但在春秋两季最为美丽，其呈现的色彩决定于大气中受轰击分子不同。比如，最常见的黄绿色光是太阳粒子与氧气作用的结果，红光则见于磁暴期间。北极光变化多姿，有弧形，光束形，面纱状和片状等，但最常见的是一系列多褶的波状长带子，在天幕上由70英里高度一直向上延伸到500英里的高度，北极光的神奇美丽令南森心折，他曾雕了一帧木刻来描绘它。
在船被封冻期间，船员们的主要工作还是认真地进行各项考察项目。每4小时就记录一次天气数据，隔一天进行一次天文观测。他们还测量海洋的温度，盐度、深度和洋流，从海底挖取样品，仔细测绘前进号航线。
