em 1640 Dimitry Zyryan (também chamado Yarilo ou Yerilo) foi por terra para o Indigirka. Em 1641 ele navegou pelo Indigirka, foi para o leste e subiu o Alazeya. Aqui eles ouviram falar do Kolyma e conheceram Chukchis pela primeira vez. Em 1643, ele retornou ao Indigirka, enviou seu yasak (tributo) a Yakutsk e voltou para o Alazeya. Em 1645, ele retornou ao Lena, onde conheceu uma festa e soube que havia sido nomeado prikazchik (administrador de terras) do Kolyma. Ele voltou para o leste e morreu no início de 1646. No inverno de 1641-42, Mikhail Stadukhin, acompanhado por Semyon Dezhnyov, foi por terra para o alto Indigirka. Ele passou o inverno seguinte lá, construiu barcos e navegou pela Indigirka e para o leste até o Alazeya, onde conheceu Zyryan. Zyryan e Dezhnyov ficaram no Alazeya, enquanto Stadukhin foi para o leste, chegando ao Kolyma no verão de 1644. Eles construíram um zimovye (cabana de inverno), provavelmente em Srednekolymsk, e voltaram para Yakutsk no final de 1645.
em 1892-94, o Barão Eduard von Toll realizou levantamentos geológicos na bacia do Kolyma (entre outros rios do Extremo Oriente da Sibéria) em nome da Academia Russa de Ciências (Barr, 1980). Durante um ano e dois dias, a expedição percorreu 25.000 quilômetros( 16.000 milhas), dos quais 4.200 quilômetros (2.600 milhas) subiam rios, realizando pesquisas geodésicas a caminho.
o Kolyma é conhecido por seus campos de trabalho Gulag e Mineração de ouro, ambos os quais foram amplamente documentados desde a abertura dos arquivos soviéticos da era Joseph Stalin. O rio dá seu título a uma famosa antologia sobre a vida em Gulag camps de Varlam Shalamov, The Kolyma Tales.
depois que os campos foram fechados, os subsídios do Estado, as indústrias locais e a comunicação diminuíram para quase nada. Muitas pessoas migraram, mas aqueles que permanecem na área ganham a vida pescando e caçando. Em pequenos assentamentos de pesca, os peixes às vezes são armazenados em cavernas esculpidas em permafrost. Os últimos americanos a visitar o Kolyma durante a era Soviética, antes da perestroika, foram a tripulação da escuna Nanuk em agosto de 1929, cuja visita foi capturada em um filme feito pela filha de 18 anos do proprietário do Nanuk, Marion Swenson. Os dois primeiros americanos a visitar o Kolyma após a visita do Nanuk foram escritor Wallace Kaufman e jornalista Rebecca Clay, que viajou de cortador de Ziryanka para Cabo Verde em agosto de 1991.Em fevereiro de 2012, o Proceedings of the National Academy of Sciences relatou que os cientistas cultivaram plantas a partir da fruta Silene stenophylla, de 30.000 anos, que foi armazenada em tocas de esquilo perto das margens do rio Kolyma e preservada em permafrost.
