Im Februar 1943 waren die Massengräber von deutschen Wehrmachtangehörigen entdeckt worden, und Joseph Goebbels schrieb in sein Tagebuch unter dem 14. April 1943, dass daraus propagandistischer Nutzen gezogen werden sollte. Unter der Leitung von Gerhard Buhtz begann im April die Exhumierung der Leichen in Katyn. Es wurde vom deutschen Reichsgesundheitsführer Leonardo Conti eine zwölfköpfige internationale Kommission angeworben, die vom 28. und 30. April 1943 die Exhumierung begleitete, eigene Untersuchungen anstellte und einen Bericht erstellte. Da der Leiter des Kopenhagener Gerichtsmedizinischen Instituts, Knud Sand, wegen seiner Gehbehinderung sich den Forderungen der Deutschen entziehen konnte, wurde Tramsen am 22. April 1943 „vom dänischen Außenministerium“ und „von der dänischen Admiralität“ als dänischer Experte benannt. Tramsen besprach sich auch mit der dänischen Widerstandsgruppe, in der er Mitglied war. Sie riet ihm zur Teilnahme. Tramsen hatte bereits in der dänischen Presse die deutsche Version über die Funde in Katyn gelesen. In Katyn nahm Tramsen an einer selbst ausgesuchten Leiche eine Obduktion vor. Tramsen fand in der Kleidung der Leiche den Wehrpass des polnischen Offiziers und Chemikers Ludwig Szyminski aus Krakau. Er bat darum, den Schädel des von ihm untersuchten Toten als Beweisstück mitnehmen zu dürfen. In Berlin hatte Tramsen sich mit einem Kontaktmann der dänischen Widerstandsgruppe getroffen, der ihm Fotos der Staudämme von Möhne und Eder zusteckte. Tramsen schmuggelte die Fotos, versteckt unter dem Schädel des polnischen Soldaten, nach Kopenhagen.