В конце весны 1874 года Потанин амнистирован, освобожден от надзора, получил право выезда из места ссылки, с возможность поселиться всюду, кроме столицы. Тотчас Потанин вместе с супругой выезжают в Нижний Новгород.

Но полное прощение и снятие всех ограничений, с возможностью жить в столице, Потанин получил после соответствующей публикации в правительственной газете «Голос» от 17 августа, № 226, 1874 г., в которой говорилось, «Государь император по всеподданнейшему докладу генерал-адъютанта графа Шувалова «всемилостивейше соизволил на помилование отставного сотника сибирского казачьего войска Григория Потанина».

Доклад Шувалова был инициирован прошением Петра Петровича Семенова, тогда уже председателя ИРГО, о помиловании Потанина Григория Николаевича, «как честного и талантливого учёного». Потанин поражен тем, что Семенов не забыл его, не махнул на него рукой, продолжая верить в «сибирского Ломоносова», несмотря ни на что, ни на отчисление из университета, ни на осуждение и годы каторги и ссылки. Спустя восемнадцать лет Семенов так охарактеризует самый драматический период в жизни Потанина: «Не избалованный жизнью, Потанин, со свойственною ему выносливостью и кротостью, искупил увлечения своей молодости».

Потанины переезжают в Петербург, где поселяются на Васильевском острове. При встрече в Петербурге после почти десятилетней паузы Семенов скажет Потанину: «Первая же экспедиция в Центральную Азию за вами. Можете рассчитывать на нее».

Потанин начал деятельно готовиться к самостоятельным экспедициям, взялся за изучение практической ботаники и геологии. Желание прикоснуться к сердцу Азии превращалось в реальность. Своего давнего знакомого художника Шишкина Потанин просит: «Позаниматься с Александрой Викторовной на предмет зарисовок пейзажей и этнографических материалов».

Чтобы поправить материальное положение семьи, с подачи и по заказу Семенова, Потанин работает над дополнениями к русскому изданию фундаментального исследования, «Землеведение Азии», немецкого географа Карла Риттера (1779–1859), одного из основоположников современной географической науки.