23 декабря 1724 г. Петр I подписал указ о снаряжении экспедиции, главной задачей которой было выяснить, соединяется ли Азия с Америкой или между ними находится пролив. Начальником экспедиции был назначен Витус Беринг — офицер русского флота, по происхождению датчанин. Он прослужил в русском флоте более 20 лет и участвовал в петровских походах.
В помощники Берингу назначили лейтенанта А. И. Чирикова. С большими трудностями участники экспедиции прошли через всю Сибирь и прибыли в Нижнекамчатск, откуда 8 июня 1728 г. на судне «Св. Гавриил» вышли в плавание. Судно прошло проливом между Азией и Америкой, дошло до северной широты 67°18', но из-за тумана не обнаружило американского берега. Экспедиция впервые описала побережье Чукотки и открыла остров Диомида (в группе островов, ныне носящих имя Гвоздева). В марте 1730 г. экспедиция возвратилась в Петербург.
Беринг представил проект исследования северных районов Сибири, а также поиска морского пути в Америку и Японию. Экспедиция с этой целью получила название Второй Камчатской. В составе ее находилось пять отрядов, которые посылались исследовать все северные районы Азии. Впоследствии эти отряды стали именовать Великой Северной экспедицией. Кроме них были организованы два отряда для плавания к берегам Америки и Японии.
В. Беринг командовал отрядом в составе двух пакетботов — «Св. Петр» и «Св. Павел». Первый вел Беринг, второй — Чириков. 4 июня 1741 г. суда вышли в море из Авачинской губы, где был основан город Петропавловск. 20 июня во время шторма суда расстались и самостоятельно шли к берегам Америки. 16 июля 1741 г. на широте 58° 14' моряки «Св. Петра» увидели высокие горы на горизонте. Это была Америка. 20 июля подошли к острову Каяк, на берег которого высадились ученый Стеллер и штурман Хитрово. Недостаток продовольствия заставил Беринга на следующий день отправиться в обратный путь. 15 июля к берегу Америки в районе горы св. Ильи подошел и «Св. Павел».
На обратном пути Чириков благополучно привел свой корабль в Петропавловск. Плавание же «Св. Петра» было очень трудным и завершилось тем, что пакетбот 5 ноября выбросило на неизвестный до того остров, впоследствии названный именем Беринга. Многие члены экипажа «Св. Петра» еще во время плавания, а затем в течение вынужденной зимовки умерли от цинги. 8(19) декабря 1741 г. умер и начальник экспедиции Витус Беринг. Оставшиеся в живых построили из остатков пакетбота небольшое суденышко, на котором следующим летом, почти не пользуясь парусом, на веслах пришли в Петропавловск, где их уже считали погибшими. Кроме северо-запада Америки экспедиция открыла некоторые из Алеутских островов.
Именем Беринга позднее названы пролив между Азией и Америкой, группа Командорских островов и среди них остров Беринга. На Чукотке есть поселок Беринговский.