Durant la guerra finlandesosoviètica, Papanin va organitzar transports militars a la Mar Blanca. El 1941/42 va estar treballant a Arkhànguelsk, on va ampliar diversos ports, als quals arribaven subministraments dels aliats en virtut de la Llei de Prèstec i Arrendament. També va reparar el port de Múrmansk, malgrat la seva proximitat al front, perquè estava lliure de glaç fins i tot a l'hivern. Nomenat contraalmirall el 1943, va passar a la secció oriental de la Ruta del Mar del Nord per organitzar el trasllat dels avions dels Estats Units. A partir del 1944, Ivan Papanin va patir problemes tan greus a causa de la seva malaltia cardíaca, que finalment va haver de renunciar a la gestió de la ruta marítima del Nord el 1946.