13 июля 1728 года бот «Св. Гавриил» вышел из устья реки Камчатка и направился прямо на север. 17 июля было совершено первое географическое открытие – остров Карагинский. На пути к предполагаемому проливу почти все время стоял туман, поэтому берегов не было видно. В результате «Св. Гавриил», совершенно случайно не налетев на берег или подводные скалы, прошел пролив между материками, не заметив этого, и оказался по астрономическим счислениям в Чукотском море Северного Ледовитого океана. Держа далее курс на север, судно дошло до 67° 18′′′ с. ш., но земля так и не была обнаружена. Плавание продолжалось уже 34 дня. А. Чириков предложил В. Берингу направиться далее на запад, до устья реки Колыма в Восточно-Сибирском море. Однако В. Беринг ответил, что он выполнил второй пункт инструкции Петра I, доказав, что Азия и Америка разделены проливом, и 15 августа 1728 года развернул «Св. Гавриила» на обратный курс. На обратном пути экспедиция открыла остров Святого Диомида в центре Берингова пролива, и 3 сентября судно вернулось в устье реки Камчатка, встав на якорь для зимовки (в 1731 году на берегу было образовано поселение Усть-Приморск, с 1918 года – поселок Усть-Камчатск).
5 июня 1729 года, после зимовки, бот «Св. Гавриил» с экспедицией В. Беринга вышел в море для следования в Охотск для завершения экспедиции. По пути В. Беринг решил обследовать прилегающую к полуострову Камчатка часть Тихого океана с целью поиска островов, о которых рассказывали аборигены. 6 июня по счислению судно находилось в 30 милях от острова, получившего в дальнейшем имя Беринга, но из-за постоянно висевшего над морем тумана не увидела его. До 1 июля экспедиция продолжала, в основном перпендикулярными береговой черте галсами, исследовать прибрежные воды Тихого океана в поисках новых островов и описывать побережье полуострова. 2 июля 1729 года был картографирован пролив между южной частью Камчатки и островами Курильской гряды. В этот же день была завершена опись первых трех северных Курильских островов.
23 июля 1729 года судно «Св. Гавриил» прибыло в Охотск.
Таким образом, Первая Камчатская экспедиция была успешно завершена, подтвердив наличие пролива между материками Евразия и Америка, позже названного в честь командора Беринговым.
После окончания Первой Камчатской экспедиции В. Беринг предложил в Адмиралтейств-коллегию проект