Осенью 1882 года за участие в студенческих волнениях его выслали из Петербурга в Таганрог.
В Таганроге Богораз организовал революционный кружок, подпольную типографию и начал вести революционную пропаганду среди молодых рабочих металлургического завода, подготавливал забастовку. Кружок был разгромлен, Богораз арестован. Выйдя из тюрьмы через одиннадцать месяцев, он перешёл на нелегальное положение. 9 декабря 1886 года Богораза снова арестовали. Далее — трёхлетнее заключение в Петропавловской крепости и ссылка на десять лет в Колымск.
Ссыльная Колыма, или, как её называли сами обитатели, «Колымская республика», жила трудно, но ярко и весело, не унывая. Первые годы ушли на обзаведение собственным — натуральным — хозяйством. Трудились много — «рыбы ловили на каждого в год пудов 60, дров выставляли, в общем, до сотни кубов. Всё своими собственными белыми ручками, — кого же заставишь?» Через несколько лет у ссыльных были уже свои ездовые собаки, невода, появились даже невиданные в тех краях огороды. Борьба с природой окончилась победой людей, осуждённых самодержавием на гибель.
Когда были преодолены первые трудности, жизнь вошла в норму и «трудовой подъём» стал буднями, появилось желание взглянуть на эту жизнь «как бы извне», глазами наблюдателя.
Своеобразней быт русских колымчан, потомков казаков-землепроходцев, поселившихся здесь в XVI — ХVII веках, стал первым объектом наблюдений В. Г. Богораза. В 1890–1895 годах он сделал ценные записи русского колымского фольклора: сказок, песен, пословиц, поговорок, былин, своеобразных песенных импровизаций-андыщин и составил обширный словарь колымского русского наречия. Изданные Академией наук, эти материала впоследствии получили высокую оценку специалистов-учёных.
В 1895 году Богораз получил от Восточно-Сибирского отдела русского Географического общества приглашение участвовать в так называемой «сибиряковской» экспедиции по изучению Якутии. Он должен был заняться изучением русских колымчан и чукчей.
Для изучения чукчей Богораз оставил обжитой Колымск и в течение двух лет кочевал вместе с ними по тундре, жил в их тесных чумах, как и они, питался сырой олениной, а в трудное время падалью, и «кислой», то есть гнилой, рыбой. Он практически овладел разговорным чукотским языком и в отличие от прежних исследователей смог делать записи фольклора непосредственно на чукотском языке.
Жизнь в чукотских стойбищах дала Богоразу множество интереснейших наблюдений, богатых, «цветных», как говорил сам писатель, впечатлений. Вернувшись из первой поездки, он по материалам, собранным в чукотских стойбищах, «сразу, одним залпом» написал два рассказа.
Даже в самых первых своих рассказах этнографический, познавательный материал Тан подчинял художественным задачам. Он не демонстрировал экзотику быта «дикарей», не идеализировал «примитивный народ», он подошёл к изображению жизни чукчей как писатель-реалист, отдавая должное положительным качествам их характера — искренности, выносливости, неутомимости в борьбе с природой, любви к детям, поэтичности, но в то же время показал варварскую дикость их старых обычаев, бедность, эксплуатацию бедных богатыми.
Собранные Богоразом этнографические материалы поступили в Академию наук. Специальная академическая комиссия рассмотрела их, признала, что они «представляют высокий научный интерес», и постановила ходатайствовать перед министерством внутренних дел о разрешении Богоразу для подготовки материалов к изданию вернуться в Петербург. Разрешение было получено, и в 1898 году Богораз выехал из Колымска.
По приезде в Петербург Богораз принял предложение американского Музея естественных наук участвовать в экспедиции по изучению народов тихоокеанского побережья и выехал из Петербурга в Нью-Йорк. Пробыв несколько месяцев в Нью-Йорке, Богораз в 1900 году выехал в экспедицию и в 1900–1901 годах вёл исследование оленных чукчей, коряков, ительменов и других народностей Камчатки, Анадыря, Чукотки.
Последующие два года он провёл в Америке за обработкой чукотских материалов экспедиции, изданных впоследствии на английском языке в семи частях.
Одновременно Богораз «писал злободневные статьи в российские газеты» и не оставлял беллетристики. В Америке им были написаны новый цикл рассказов о севере, «палеолитический», рассказывающий о первобытной жизни народов северо-востока Сибири до прихода туда русских, роман «Восемь племён» — одно из основных произведений Тана; роман «За океаном» — о жизни русских эмигрантов в Америке и книга очерков «Духоборы в Канаде».
Но если в романе «За океаном» и в очерках он остался фотографом жизни, то «палеолитический» роман был новым этапом развития Тана как художника. В нём он с большей смелостью обращается с этнографическим материалом, вводит сюжет, создаёт художественные образы: чукча-оленевод Ваттан, охотник-одул (юкагир) Гиркан, красавица Мами — все эти и некоторые другие действующие лица романа являются созданием фантазии писателя. Характерно, что они даны как бы под двумя углами зрения: с одной стороны — это легендарные, эпические герои, с определёнными, ярко, но несколько условно, в стиле фольклора, выраженными чертами характера, с внешним обликом фольклорных персонажей; с другой стороны — в них много живых, сугубо житейских чёрточек, проявляемых в быту и в мышлении. Такая двойственность образов позволила писателю, наряду с этнографическими эпизодами, детальными описаниями быта, обычаев и верований, пронизать роман возвышенным, романтическим настроением, а в нужные, художественно и логически оправданные моменты реалистически изображаемых оленеводов и охотников дать в облике легендарно-эпических героев.
Роман «Восемь племён» — это вдохновенный гимн во славу большой самоотверженной любви и страстное обличение кровавой племенной вражды.
Свой второй «палеолитический» роман «Жертвы дракона» Тан написал в 1909 году. «Получилась чрезвычайно интересная реконструкция возможного (или воображаемого?) быта, обычаев, легенд первобытного человека», — писал в 1929 году об этом романе член-корреспондент АН СССР С. Обручев.
Современная писателю критика ставила «Жертвы дракона» на один уровень с такими популярнейшими произведениями на эту же тему, как «До Адама» Джека Лондона и «Борьба за огонь» Рони-старшего.
В основу романа «Жертвы дракона» Тан положил древнюю легенду «о девушке, отданной дракону, и юноше, защитившем её». Герой романа Яррий (писатель мыслил его как бы реальным человеческим прообразом христианского святого — победителя дракона Юрия (Георгия) Победоносца) выходит на бой с драконом, олицетворяющим для писателя — и это очень хорошо чувствуется в подтексте — всё земное зло; Тан полон симпатии к своему герою, он восхищается его отвагой, он доказывает, что Яррий должен поступить именно так, как поступил, но всё же он — только «слабый боец с его костяным копьём и деревянным луком», и он не станет победителем, он будет жертвой.
В годы первой мировой войны Богораз, будучи уже немолодым, выехал с санитарным отрядом на фронт и оттуда присылал в столичные газеты патриотические очерки и корреспонденции.
После революции Богораз работает в Музее антропологии и этнографии Академии наук, читает лекцию по этнографии, фольклору и языкам народов Севера в Ленинградском университете, занимается исследованиями в области религии, организует при Академии наук СССР Музей истории религий и руководит им.