Должность начальника экспедиции и капитана "Востока" долгое время оставалась вакантной. Лишь за месяц до выхода вморе на нее утвердили военного моряка капитана 2-го ранга Ф.Ф. Беллинсгаузена, участника плавания И. Крузенштерна в 1803-1806 гг. Поэтому все труды по набору экипажей кораблей (около 190 человек), обеспечению их всем необходимым для длительного плавания и переоборудованию транспорта в шлюп легли на плечи лейтенанта М.П. Лазарева, командира "Мирного". Основная задача экспедиции определялась морским министерством как чисто научная: "открытия в возможной близости Антарктического полюса" с целью "приобретения полнейших познаний о нашем земном шаре". "Восток" и "Мирный" отличались не только размерами. "Мирный" был удобнее "…как по крепости своей, так вместительности и покою, - писал М. Лазарев своему приятелю по возвращении из плавания, - один лишь недостаток против "Востока"… был ход [14,8 км/ч и 18,5 км/ч]. Но для чего посланы были суда, которые всегда должны держаться вместе, а между прочим, такое неравенство в ходе..? Эту загадку представляю тебе самому отгадать, а я не знаю".
4 июля 1819 г. "Восток" и "Мирный" вышли из Кронштадта и в декабре достигли о. Южной Георгии. Два дня моряки производили опись ее юго-западного берега и открыли небольшой остров, названный в честь лейтенанта "Мирного" Михаила Дмитриевича Анненкова. Взяв затем курс на юго-восток, экспедиция 22 и 23 декабря 1819 г. открыла три небольших вулканических острова (группа Маркиза де Траверсе, в честь русского морского министра). Отдельные острова эти получили имена офицеров "Востока" - Аркадия Сергеевича Лескова, Константина Петровича Торсона (впоследствии за участие в декабрьском восстании сослан в Сибирь), Ивана Ивановича Завадовского.
Двигаясь далее к юго-востоку, суда достигли "Земли Сандвича", открытой Д. Куком. Она оказалась архипелагом, за которым Ф. Беллинсгаузен оставил с некоторым изменением старое название - Южные Сандвичевы о-ва. Русские моряки первые установили их связь с другими островами и скалами Юго-Западной Атлантики и указали на наличие подводного хребта, простирающегося на 3,5 тыс. км в западной части Атлантического океана между 53 и 60° ю.ш. "Теперь очевидно, - писал мичман "Мирного" Павел Михайлович Новосильский, - что от самых Фолклендских островов продолжается под водою непрерывный горный хребет, выходящий из моря скалами Авроры, Южной Георгии, Кларковыми камнями, островами Маркиза де Траверсе, Сретения и Сандвичевыми; вулканическая природа этого хребта несомненна: дымящиеся кратеры на островах Завадовского и Сандерса служат явным тому доказательством". Теперь этот подводный хребет носит название Южно-Антильского и предположительно считается подводным продолжением Анд.
"В сей бесплодной стране, - писал приятелю М. Лазарев, - скитались мы или, лучше сказать, блуждали, как тени, целый месяц; беспрестанный снег, льды и туманы были причиной столь долгой описи… Ты из сего можешь иметь понятие об нашем лете, особенно, если сказать тебе, что термометр иногда при южных снежных штормах понижался до 4,5° морозу… Можешь судить, каково это в море при жестоком шторме!"
3 января 1820 г. при редкой здесь ясной погоде русские подошли к Южному Туле - самому близкому к полюсу клочку суши, открытому Куком, и обнаружили, что эта "земля" состоит из трех высоких скалистых небольших островов, покрытых вечным снегом и льдом. П.М. Новосильский, высказывая, конечно, мысли своих старших товарищей, записал на следующий день: "…кажется, за Туле должны быть новые острова и, может быть, даже материк, иначе откуда взялось такое бесчисленное множество ледяных островов [айсбергов]? Гряда Сандвичева с ее северным продолжением далеко для того недостаточна".
Обходя с востока тяжелые льды, русские 15 января в первый раз пересекли Южный полярный круг. На следующий день, 16 января 1820. г., "достигли мы широты 69°23'S, - писал М. Лазарев, - где встретили матерый лед чрезвычайной высоты, и в прекрасный тогда вечер, смотря на салинге [вторая площадка мачты], простирался оный так далеко, как могло только достигать зрение, но удивительным сим зрелищем наслаждались мы недолго, ибо вскоре опять запасмурило и пошел по обыкновению снег. Это было в долготе 2°35'W [точнее - 2°10' з.д.]… Отсюда продолжали мы путь свой к осту [востоку], покушаясь при всякой возможности к зюйду [югу], но всегда встречали льдинныи материк не доходя 70°. Кук задал нам такую задачу, что мы принуждены были подвергаться величайшим опасностям, чтобы, как говорится, "не ударить лицом в грязь".
Действительно, в этот день русские решили проблему, считавшуюся Д. Куком неразрешимой: они подошли менее чем на 3 км к северо-восточному выступу того участка побережья "льдинного материка" Антарктиды, который через 110 лет усмотрели норвежские китобои и назвали Берегом Принцессы Марты. Пытаясь обойти с востока непроходимые льды, "Восток" и "Мирный" еще трижды в это антарктическое "лето" пересекали полярный круг и стремились пройти ближе к полюсу. Они уже не могли продвинуться так далеко к югу, как в первый раз, но, как мы теперь знаем, 5 и 6 февраля на 69°06' ю.ш., 15°52' в.д. они подходили на 3-4 км к материку, северо-восточному выступу Берега Принцессы Астрид. Много раз корабли попадали в тяжелое положение. "Пробегая между льдинными островами в ясную погоду и надеясь на продолжение оной, забирались иногда в такую чащу, что в виду их было в одно время до полутора тысячи, и вдруг ясный день превращался в самый мрачный, ветер крепчал и шел снег, - горизонт наш иногда ограничивался не далее, как на 20 сажен…" (М.П. Лазарев). В этом районе моряки обнаружили шельфовый ледник (в 1960 г. названный в честь М. Лазарева) и нанесли его на карту, правда, значительно севернее нынешнего положения. Ошибки здесь, однако, нет: шельфовые ледники Антарктиды, как теперь установлено, отступают к югу.
Короткое антарктическое лето кончилось. В начале марта 1820 г. "Восток" и "Мирный" по договоренности разлучились, чтобы лучше осмотреть малоисследованную юго-восточную часть Индийского океана в 50-х широтах; во второй половине апреля они встретились в Сиднее, где простояли месяц. В июле Ф. Беллинсгаузен и М. Лазарев обследовали архипелаг Туамоту, нашли там ряд обитаемых атоллов, не нанесенных на карты, возможно, еще и не посещенных европейцами, и дали им имена русских государственных деятелей, полководцев и флотоводцев.
К. Торсон впервые высадился на атоллах Моллера и Грейга. Атоллы в центре и на западе Туамоту Ф. Беллинсгаузен назвал о-вами Россиян, а на крайнем северо-западе - о. Лазарева. Оттуда корабли перешли к о. Таити. К северу от него (у 10° ю.ш.) 1 августа моряки открыли о. Восток, а на обратном пути к Сиднею к юго-востоку от Фиджи 19 августа нашли еще несколько островов, в том числе Михайлова и Симонова, в честь участников экспедиции художника Павла Николаевича Михайлова и астронома Ивана Михайловича Симонова.
Открытие Земли Александра I
После 50-дневной стоянки в Порт-Джэксоне корабли в ноябре 1820 г. вторично направились к "льдинному материку" - мимо о. Макуори - ив середине декабря выдержали бурю при "такой великой мрачности, что едва на 30 сажень можно было видеть… Порывы ветра набегали ужасные, волны подымались в горы…" (Ф. Беллинсгаузен). Трижды еще шлюпы пересекали полярный круг; два раза они не подходили близко к материку, в третий раз появились явные признаки земли. 10 января 1821 г. экспедиция продвинулась на юг до 69°53' (на 92°19' з.д.). но снова вынуждена была отступить перед ледяным барьером. Повернув на восток, русские через несколько часов увидели берег (68°50' ю.ш., 90°30' з.д.). "…Из облаков блеснуло солнце, и лучи его осветили черные скалы высокого, занесенного снегом острова. Вскоре опять наступила мрачность, ветер засвежел; и явившийся нам остров скрылся как призрак. 11 января утром… мы ясно увидели высокий остров, покрытый снегом, чернеющиеся мысы и скалы, на которых он не мог держаться. Открытый остров… назван именем… Петра I" (П. Новосильский). 15 января 1821 г. при совершенно ясной, прекрасной погоде и чистом небе с обоих кораблей увидели на юге землю: с "Мирного" - очень высокий мыс, который соединялся узким перешейком с цепью невысоких гор, простирающихся к юго-западу; с "Востока" - гористый берег, покрытый снегом, за исключением осыпей на горах и крутых скалах. Ф. Беллинсгаузен назвал его "Берегом Александра I": "Я называю обретение сие берегом потому, что отдаленность другого конца к югу исчезла за предел зрения нашего… Внезапная перемена цвета на поверхности моря подает мысль, что берег обширен".