В Тобольске к экспедиции были прикомандированы десять штурманских учеников из местной навигационной школы и команда из «нижних чинов». Экспедицию снабдили необходимыми материалами и припасами.
В начале марта 1765 года экспедиция в полном составе выехала из Тобольска и в октябре прибыла в Охотск.
В Петербурге очень внимательно следили за действиями отряда Креницына. Сохранились документы, свидетельствующие о том, что Екатерина II лично интересовалась этой экспедицией и возлагала на нее большие надежды.
Когда экспедиция прибыла в Охотск, оказалось, что строящиеся для нее по приказу Чичерина два судна еще не готовы. Креницын обвинял в этом командира Охотского порта Ртищева, а затем сменившего его Плениснера; небезынтересно отметить, что на последнего в то время жаловались и промышленники за то, что он
Из Охотска суда вышли 10 октября 1766 года. На третий день плавания, отойдя от Охотска всего лишь на несколько десятков километров, суда потеряли друг друга из виду.
Потерпев небольшую аварию, «Св. Екатерина» 22 октября достигла Большерецка (на западном побережье Камчатки) и стала на якорь. В ночь с 23 на 24 октября штормовой западный ветер понес бригантину на берег и выбросил левым бортом на мель.
Едва команда успела высадиться, как ударами волн бригантина была совершенно разбита. Экспедиция лишилась самого большого судна.
Левашев тем временем достиг устья Большой реки, но из-за шторма войти в Большерецкий порт не смог 24 октября штормовой ветер понес гукор к берегу. Ценой величайших усилий Левашеву удалось в ночь на 25 октября привести судно к низменному берегу в восьми километрах севернее устья Большой реки. Здесь гукор сел на мель. Все люди благополучно сошли на берег. Судно при этом пострадало сравнительно мало, и его впоследствии сняли с мели.
Третий корабль экспедиции — бот «Св. Гавриил» — благополучно дошел до устья Большой реки и вошел в него, но во время шторма 24–25 октября дал течь и был выброшен на берег.
Галиот «Св. Павел» не смог достигнуть западного берега Камчатки. Штормовым ветром его вынесло через Первый Курильский пролив в Тихий океан. Только через месяц, 21 ноября 1766 года, Дудин 2-й подошел к Авачинской бухте, но войти в нее из-за скоплений льда ему не удалось.
Через три дня льдины перетерли якорные канаты, и штормовой западный ветер снова увлек галиот в открытое море. Еще полтора месяца носило судно по разбушевавшемуся океану. Все паруса были изорваны, снасти повреждены; команда страдала от холода и жажды, так как кончились запасы дров и пресной воды. Вечером 8 января 1767 года во время густого тумана галиот был выброшен на скалы у Седьмого Курильского острова и разбился в щепы. Из сорока трех человек команды погибло тридцать. Потерпевшие крушение были дружелюбно приняты коренными жителями острова и перезимовали на нем. 3 августа 1767 года все они с помощью курильцев благополучно добрались до Большерецка. Зимовавшие здесь участники экспедиции отремонтировали к этому времени гукор «Св. Павел» и бот «Св. Гавриил» и построили две байдары. Креницын принял на себя командование ботом, экипаж которого был вынужденно увеличен до шестидесяти шести человек (то есть втрое больше, чем до крушения). Левашев остался командиром гукора с командой в пятьдесят восемь человек. 17 августа 1767 года оба судна вышли из Большерецка и 6 сентября прибыли в Нижне-Камчатск, расположенный в устье реки Камчатки на восточном побережье полуострова. Сюда же должны были прийти сухим путем участники экспедиции, оставшиеся в Большерецке.
Во время этого сравнительно короткого перехода выяснилось, что бот прогнил и для дальнейшего плавания не пригоден. Положение экспедиции становилось критическим, но, к счастью, в распоряжение Креницына поступил галиот «Св. Екатерина». Галиот нуждался в основательном ремонте, поэтому Креницын решил отложить плавание до будущего года.
23 июля 1768 года галиот «Св. Екатерина» и гукор «Св. Павел» вышли из устья реки Камчатки и направились к Командорским островам.
Обогнув с юга остров Беринга, корабли 30 июля прошли проливом близ острова Медного и направились далее на восток. 11 августа из-за сильного ветра и пасмурной погоды суда потеряли друг друга и встретились лишь 22 августа у северного берега острова Уналяска.