Согласно другой версии, Уалиханов не ссорился с Черняевым, а покинул экспедицию по распоряжению военного ведомства. В пользу этого утверждения говорит отсутствие каких-либо репрессий по отношению к офицеру-дезертиру.
Прекращение денежного содержания от Азиатского департамента в мае 1864 года (пока Уалиханов участвовал в походе Черняева) было связано с его долгим отсутствием на месте службы, т. е. в Санкт-Петербурге, а не с какими-либо инцидентами. Вместе с отчислением из департамента Шокан лишился возможности использовать для поездок конную почтовую службу. Своих же средств для длительных путешествий у него не было. Поэтому он не смог уехать ни в Петербург, ни в Омск, ни даже в родной аул. Вместо этого Уалиханов отбыл из Верного в аул старшего султана казахов рода албан Тезека. Там он женился на его сестре Айсаре и приступил к работе с агентурой, действовавшей на территории охваченного восстанием дунган Восточного Туркестана.
На протяжении полугода Шокан Уалиханов регулярно присылал начальнику Алатауского округа генералу Г. А. Колпаковскому письма-отчеты о ходе восстания и просил о назначении на официальную должность. В начале 1865 года Колпаковский, назначенный военным губернатором Семипалатинской области, предложил Уалиханову перейти на службу в его администрацию. Шокан согласился, но занять новую должность так и не успел.
Биография Шокана Уалиханова обрывается 10 апреля 1865 года, когда в результате обострения мучившей его болезни, не дожив до тридцати лет, он скончался в ауле Тезека, в урочище Кошен-Тоган.
Русское географическое общество в своем отчете за 1865 год опубликовало сообщение о безвременной кончине Уалиханова, и там же были напечатаны статьи о его заслугах перед наукой. В 1867 году РГО приняло решение издать все его рукописи, а в 1868 году в «Записках» появились в сокращенном виде «Описание пути в Кашгар и обратно в Алатавский округ» и статья о Шокане Уалиханове.
«Собрание сочинений Ч. Ч. Валиханова» вышло в свет в 1904 году под редакцией профессора Н. И. Веселовского и заняло полностью ХХIХ том «Записок Императорского Русского географического общества» по отделению этнографии. Вот слова, сказанные там Веселовским о Шокане: «Как блестящий метеор промелькнул над нивой востоковедения потомок киргизских ханов и в то же время офицер русской армии Чокан Чингисович Валиханов. Русские ориенталисты единогласно признали в лице его феноменальное явление и ожидали от него великих и важных откровений о судьбе тюркских народов, но преждевременная кончина Чокана лишила нас этих надежд».
Благодаря усилиям таких исследователей, как Х. Г. Айдарова, Е. Б. Бекмаханов, А. Х. Маргулан и др. труды и произведения Шокана Уалиханова были восстановлены и переданы новым поколениям казахстанцев.