in 1640 ging Dimitri Zyryan (ook wel Yarilo of Yerilo genoemd) over land naar de Indigirka. In 1641 zeilde hij de Indigirka af, ging naar het oosten en de Alazeja op. Hier hoorden ze van de Kolyma en ontmoetten Chukchis voor het eerst. In 1643 keerde hij terug naar de Indigirka, stuurde zijn yasak (eerbetoon) naar Jakoetsk en ging terug naar de Alazeja. In 1645 keerde hij terug naar de Lena, waar hij een partij ontmoette en vernam dat hij was benoemd tot prikazchik (landbeheerder) van de Kolyma. Hij keerde terug naar het oosten en stierf begin 1646. In de winter van 1641-1642 ging Michail Stadoechin, vergezeld door Semjon Dezjnjov, over land naar de Opper-Indigirka. Hij bracht daar de volgende winter door, bouwde boten en zeilde over de Indigirka en oostwaarts naar de Alazeya waar hij Zyryan ontmoette. Zyryan en Dezjnjov verbleven in de Alazeja, terwijl Stadoechin naar het oosten ging en de Kolyma bereikte in de zomer van 1644. Ze bouwden een zimovye (winterhut), waarschijnlijk in Srednekolymsk, en keerden eind 1645 terug naar Jakoetsk.In 1892-94 voerde Baron Eduard Von Toll in opdracht van de Russische Academie van Wetenschappen geologisch onderzoek uit in het stroomgebied van de Kolyma (en andere Siberische rivieren in het Verre Oosten). Gedurende een jaar en twee dagen besloeg de expeditie 25.000 kilometer, waarvan 4.200 kilometer stroomopwaarts langs rivieren, waarbij geodetische onderzoeken onderweg werden uitgevoerd.De Kolyma is bekend om zijn werkkampen in de Goelag en de goudwinning, die beide uitgebreid gedocumenteerd zijn sinds de opening van de Sovjetarchieven uit de periode van Jozef Stalin. De rivier geeft zijn titel aan een beroemde bloemlezing over het leven in Goelag kampen door Varlam Shalamov, de Kolyma verhalen.
na de sluiting van de kampen zijn de overheidssubsidies, de lokale industrie en de communicatie tot bijna niets gedaald. Veel mensen zijn gemigreerd, maar degenen die in het gebied blijven leven van vissen en jagen. In kleine vissersplaatsen worden vissen soms opgeslagen in grotten die uit permafrost zijn gesneden. De laatste Amerikanen die de Kolyma bezochten tijdens het Sovjet tijdperk, vóór de perestroika, waren de bemanning van de zeilschoener Nanuk in augustus 1929, wiens bezoek werd vastgelegd in een film gemaakt door de 18-jarige dochter van de Nanuk-eigenaar, Marion Swenson. De eerste twee Amerikanen die de Kolyma bezochten na het bezoek van de Nanuk waren schrijver Wallace Kaufman en journalist Rebecca Clay, die in augustus 1991 per cutter van Ziryanka naar Green Cape reisde.In februari 2012 meldde de National Academy of Sciences dat wetenschappers planten hadden geteeld van 30.000 jaar oude Silene stenophylla fruit, dat was opgeslagen in eekhoornholen nabij de oevers van de Kolyma rivier en bewaard werd in permafrost.
