Восточно-Сибирское, Чукотское, Берингово
Сибирскую службу рядовым казаком начал в Тобольске в конце 1630 года; затем перешел в Енисейск, а в 1638 году — в Якутский острог. В 1639 году и летом 1640 года собирал ясак на Среднем Вилюе, а также на Татте и Амге, левых притоках Алдана. Зимой 1640/41 года служил в бассейне Верхней Яны в отряде Д. Ерилы (Зыряна) . Летом 1641 года получил назначение в отряд М. Стадухина, добрался с ним до острожка на Оймяконе (левый приток Индигирки) .
Весной 1642 года на острожек напали до 500 эвенов, на помощь пришли казаки, ясачные тунгусы и якуты. Противник отступил с потерями. В начале лета 1643 года отряд Стадухина, включая Дежнева, на построенном коче спустился по Индигирке к устью, перешел морем до реки Алазея и в ее низовьях встретил коч Ерилы. Дежневу удалось склонить того к совместным действиям, и объединенный отряд во главе со Стадухиным на двух судах двинулся на восток.
В середине июля казаки достигли дельты Колымы, были атакованы юкагирами, но прорвались вверх по реке и в начале августа на ее среднем течении поставили острожек (ныне Среднеколымск) . На Колыме Дежнев прослужил до лета 1647 года. Весной он с тремя спутниками доставил груз пушнины в Якутск, по пути отбив нападение эвенов. Затем, по его просьбе, был включен в состав промысловой экспедиции Ф. Попова в качестве сборщика ясака. Однако тяжелая ледовая обстановка 1647 года вынудила мореходов вернуться обратно. Лишь следующим летом Попов и Дежнев с 90 людьми на семи кочах двинулись на восток.
По общепринятой версии, до Берингова пролива дошли только три судна — два погибли в шторм, два пропали без вести; в проливе потерпело крушение еще одно. Уже в Беринговом море в начале октября очередной шторм разделил два оставшихся коча. Дежнева с 25 спутниками отбросило к Олюторскому полуострову, и только через десять недель они смогли добраться до низовьев Анадыря. Эта версия противоречит свидетельству самого Дежнева, записанному в 1662 году: Берингов пролив прошли шесть судов из семи, а в Беринговом море или в Анадырском заливе в "морскую непогоду" погибло пять кочей, включая судно Попова.
Так или иначе, Дежнев и его товарищи после пересечения Корякского нагорья добрались до Анадыря "холодны и голодны, наги и босы". Из 12 человек, отправившихся на поиски стойбищ, возвратились лишь трое; кое-как 17 казаков пережили на Анадыре зиму 1648/49 года и даже смогли построить до ле
дохода речные суда. Летом, поднявшись на 600 километров против течения, на Верхнем Анадыре Дежнев основал ясачное зимовье, где встретил новый, 1650 год. В начале апреля туда пришли отряды Семена Моторы и Стадухина. Дежнев договорился с Моторой об объединении и осенью совершил неудачную попытку достичь реки Пенжина, но, не имея проводника, три недели проблуждал в горах.
Поздней осенью Дежнев направил часть людей в низовья Анадыря для приобретения продовольствия у местных жителей. В январе 1651 года Стадухин ограбил этот продуктовый отряд и избил заготовителей, сам же в середине февраля ушел на юг — на Пенжину. Дежневцы дотянули до весны, а летом и осенью занимались продуктовой проблемой и разведкой (безуспешной) "соболиных мест". В итоге они ознакомились с Анадырем и большей частью его притоков; Дежнев составил чертеж бассейна (пока не найден) . Летом 1652 года он на юге Анадырского лимана обнаружил на отмели богатейшее лежбище моржей с огромным количеством "заморного зуба" — клыков умерших животных.