Podľa plánu sa mala skupina vrátiť do osady Vižaj najneskôr dvanásteho februára a telegrafom poslať správu o stave ich expedície. Keďže Djatlov predpokladal, že sa výprava môže pretiahnuť aj o pár dní, nikoho zatiaľ neprekvapovalo, že sa turisti stále neozývali. Pátranie sa preto začalo až dvadsiateho februára, keď sa informácie začali dožadovať už aj rodiny nezvestných. Do pátrania sa zapojili lietadlá, vrtuľníky, polícia a dokonca aj armáda.

26. februára objavila záchranná skupina prvý záchytný bod – prázdny dvojstan pod horou mŕtvych, avšak zasypaný snehom, z vnútra rozrezaný a roztrhaný. Na tomto mieste boli tak isto nájdene topánky, oblečenie a osobné veci, ako peniaze či doklady členov expedície. Asi 1,5km od nájdeného stanu našli záchranári prvé dve telá –  Georgije Krivoniščenka a Jurije Dorošenka, boli bosí a oblečení iba v spodnom prádle. Predpokladá sa, že z táboriska ich niečo tak vystrašilo, že rozrezali stany a utekali k najbližšiemu lesu takmer nahí aj keď vedeli, že v takej zime dlho neprežijú. Čo, alebo kto ich vystrašil, však naďalej ostáva záhadou. Mali značné popáleniny tela, možno z ohniska, ktorý sa našiel neďaleko nich.