Огромная сложность всего предприятия заключалось в том, что базой для экспедиции должна была стать Камчатка – страшно далекий и еще не освоенный край, окончательно присоединенный к России всего лишь четверть века назад. Путь к Камчатке, протяженностью несколько тысяч верст, лежал сначала посуху через бескрайнюю Сибирь до Охотска, а потом – морем. Между тем вес грузов, которые предстояло доставить к берегам океана, превышал 10 тыс. пудов. Переезд потребовал огромных финансовых затрат и нечеловеческого напряжения. Отправившись из Петербурга в январе 1725 г., члены экспедиции добирались до полуострова более двух лет. Особенно тяжелым был отрезок пути от Якутска до Охотска, где на протяжении более чем 1000 км экспедиция передвигалась по порожистым рекам и труднопроходимой, почти безлюдной гористой местности. Последнюю часть пути (более 500 км) – от устья Юдомы наиболее громоздкие вещи везли на нартах, запряженных людьми. Морозы были жестокие, запасы провизии истощались. Команда мерзла, голодала; люди ели падаль, грызли кожаные вещи; 15 человек умерли в пути, многие дезертировали.
Только октябре 1726 г. передовой отряд во главе с Берингом прибыл в Охотск. В этом далеком городке в то время насчитывалось всего с десяток дворов, и для размещения команды пришлось строить избы и сараи, чтобы дотянуть до конца зимы. Еще до прибытия Беринга тут построили шитик «Фортуна». В июне – сентябре 1727 г. экспедиция перебралась на ней на западное побережье Камчатки в Большерецк, откуда значительную часть груза до начала зимы успели переправить в лодках по реке Быстрой в Нижнекамчатск, на восточный берег полуострова. Остальное перебросили зимой на собачьих упряжках. В Нижнекамчатске в апреле 1728 г. приступили к постройке бота. Лес возили на собаках, смолу курили из лиственницы. Усердно заготовляли провиант: покупали оленей, ловили рыбу, из морской воды вываривали соль. 8 июня бот был спущен на воду и получил название «Св. Гавриил». Сама экспедиция по сравнению со сложной подготовительной частью выглядела просто морской прогулкой. 14 июля бот вышел в море и двинулся на север вдоль берегов Камчатки. Погода все время стояла ветреная и туманная. 12 августа Беринг, не видя ни американского берега, ни поворота на запад чукотского, вызвал к себе в каюту офицеров и спросил их мнение о том, можно ли считать доказанным наличие пролива между Азией и Америкой. Было решено двигаться дальше на север. 16 августа экспедиция достигла широты 67 градусов, то есть находилась уже в Чукотском море. Таким образом, было доказано, что между Америкой и Азией существует пролив. Беринг велел повернуть назад и 1 сентября вернулся в Нижнекамчатск. Летом 1729 г. он сделал слабую попытку добраться до американского берега, но из-за сильного тумана и встречного ветра приказал повернуть назад. 24 июля «Св. Гавриил» прибыл в Охотск. Беринг отправился в Петербург, куда прибыл через семь месяцев.
Далеко не все были удовлетворены результатами его экспедиции, поскольку она так и не добралась до Американского континента. Тем не менее, по возвращении в столицу, Беринг получил чин капитан-командора и награду в 1000 рублей. Весной 1730 г. он представил в Адмиралтейств-коллегию и Сенат две докладные записки с отчетом о своем путешествии и предложил план новой большой экспедиции. Оправдывая незначительные, как многим казалось, успехи своего плавания, он справедливо замечал, что одному отряду не под силу разрешить такую трудную и масштабную задачу, как исследование Северного морского пути из Европы в Тихий океан. Выполнить ее можно было лишь с привлечением больших средств и большого количества людей. Предложения Беринга подвергли тщательному и всестороннему рассмотрению в Сенате. Прошло три года, прежде чем необходимое решение было принято, и в 1733 г. правительство поставило его во главе Второй Камчатской экспедиции.
В отличие от Первой, Вторая Камчатская экспедиция представляла собой грандиозное как по масштабу, так и по количеству участников предприятие. В ее задачи входило исследование северных берегов России от Архангельска до Чукотки и далее на восток до Японии, а также внутренних областей Сибири и Дальнего Востока. Фактически она состояла из нескольких самостоятельных экспедиций, руководители которых были подчинены Берингу. В походах участвовало более 500 морских офицеров, ученых и матросов. Из Москвы в Сибирь отправлялись многочисленные обозы с провизией и снаряжением.
Экспедиция потребовала большого комплекса подготовительных работ. Вперед себя Беринг отправил отряд лейтенанта Шпанберга, поручив ему организовать в Тобольске, Якутске и Охотске строительство кораблей, которые должны были использоваться в исследовании берегов Тихого и Ледовитого океанов. В начале 1734 г. вся экспедиция, к которой была прикомандирована группа ученых из Академии наук, собралась в Тобольске. Отсюда на судне «Тобол» Беринг отправил вниз по Иртышу отряд лейтенанта Овцына, поручив ему исследовать низовья Оби, а потом добраться по морю до устья Енисея.
В октябре 1734 г. Беринг перебрался в Якутск. Летом 1735 г. сюда же прибыл капитан Чириков с основным обозом. Ему было приказано следовать в Охотск, где в 1736 г. началась напряженная работа: строилось сразу несколько кораблей для японской экспедиции Шпанберга и для американской Беринга. Для оснастки кораблей требовалось много железных деталей, канаты, паруса, смола. Все это предстояло добыть и получить на месте. После многих хлопот Беринг организовал в Якутске железоделательный завод, продукция которого шла на изготовление якорей и других принадлежностей для кораблей. Грузы из Якутска с большим трудом по порожистым рекам доставлялись в Охотск.
Одновременно Беринг продолжал руководить исследованиями Сибири. В августе 1735 г. он отправил из Якутска вниз по Лене на дубель-шлюпке «Якутск» отряд лейтенанта Прончищева и штурмана Челюскина, поручив им добраться до океана и описать побережье к западу от устья Лены. Еще одному отряду под командованием Ласиниуса Беринг приказал исследовать берега к востоку от устья Лены до пролива, ведущего в Тихий океан. Но летом того же года бот «Иркутск», на котором плыл Ласиниус, был остановлен сплошными льдами. Большая часть команды и сам капитан умерли от цинги. Беринг послал вместо него лейтенанта Дмитрия Лаптева.
Сам Беринг тронулся в путь лишь в 1737 г., убедившись, что его люди снабжены всем необходимым. К этому времени Адмиралтейств-коллегия, рассерженная задержкой, лишила командора положенного ему двойного жалования. Беринг, впрочем, не считал себя виноватым и говорил, что нехитрое дело загнать людей в места, где они сами не могут себя прокормить, а вот обеспечить их содержание на месте – это дело, требующее предусмотрительности и разумной распорядительности. Летом 1737 г. он перебрался в Охотск. Весь следующий год ушел на подготовку японской экспедиции Шпанберга. Летом 1738 г. тот на трех кораблях исследовал и нанес на карту острова Курильской гряды, а в следующем году спустился в нижние широты и достиг берегов Японии.
Только после этого, снарядив и разослав во все стороны исследовательские отряды, Беринг смог сосредоточиться на собственной задаче – плаванье к берегам Америки. В начале сентября 1740 г. его экспедиция на двух кораблях – «Св. Павле» и «Св. Петре» (каждый водоизмещением 200 т, с командой в 75 человек) отплыла из Охотска к Камчатке. На восточном побережье полуострова, у Авачинской губы, в прекрасной гавани, которую Беринг назвал Петропавловской, экспедиция перезимовала. Наконец, 4 июня 1741 г., через восемь лет после отъезда из Петербурга, Беринг смог выйти к берегам Америки. Совместное плавание «Св. Павла» и «Св. Петра» продолжалось всего несколько дней. 20 июня на море пал густой туман, и корабли навсегда разлучились. Потратив три дня на поиски «Св. Павла», Беринг продолжил плаванье в одиночку и 17 июля добрался до Америки. Еще издали команда увидела вершину величественной горы высотой 5,5 тыс. метров, которую Беринг назвал горой Св. Ильи. «Св. Петр» осторожно двинулся на запад вдоль побережья, причем командор старался держаться поодаль от неизвестной земли, к которой его корабли так ни разу и не подошли. Только раз он отправил к берегу лодку для поиска пресной воды, а 21 июля велел ложиться на обратный курс.
