Po zajęciu Norwegii przez Niemcy w 1940 roku, zgłosił się do norweskiej armii na obczyźnie Utefronten wspierającej aliantów i pod koniec II wojny światowej został wysłany do Finnmarku.
Wyprawa Kon-Tiki
Heyerdahl uznawał ówczesne teorie, mówiące że wyspy Polinezji zostały zasiedlone przez osadników z południowo-wschodniej Azji za nieprawidłowe z uwagi na niesprzyjające takim migracjom wiatry i prądy morskie. Jego zdaniem miały miejsce dwie fale migracji z Ameryki – pierwsza z Ameryki Południowej, a druga z obszarów dzisiejszej Kolumbii Brytyjskiej. Teza ta nie była akceptowana przez innych antropologów, którzy argumentowali że taka migracja nie była możliwa, ponieważ żadna prehistoryczna łódź nie była w stanie dowieźć migrantów do Polinezji.
Po wojnie Heyerdahl postanowił udowodnić możliwość zasiedlenia Polinezji przez Indian z Ameryki i przepłynąć Ocean Spokojny na prymitywnej tratwie. Wraz z pięcioma towarzyszami zbudował tratwę z drewna balsy, nazwaną „Kon-Tiki”, która była kopią tratwy inkaskiej.