横越大陆约有4800公里以上，所要经过的全部路途约有8000公里左右。为了解决这支远征队的食粮问题，里文斯东带了1支猎枪和3把手枪。为了沿途交易，随行的马科罗罗族人搬了9公斤的玻璃珠。里文斯东为了保持行动轻便，只带了1顶小帐蓬和1套沿途换洗的衣服。他最贵重的财产就是能辨认方位和正确测量位置的各种科学仪器，及一些准备作详细观察记录的日记簿和幻灯机等。幻灯机可以明显的映出圣经的内文，在世界各地的传教士们，常利用这种幻灯机来辅助传道。当里文斯东即将离开里安地时，他把这些幻灯机交给西科里多的一位妻子，请她代为保管。
1854年l月里文斯东和马科罗罗的黑人们从里安地出发不久就陷入苦难。里文斯东患了严重的虐疾，身体显得非常衰弱。再加上暴雨，无人的荒地上找不到任何充饥的食物。一行人变得落魄不堪。里文斯东的小帐篷因风雨吹袭而破损，休息时，他只好躺在潮湿的地面上。他拖着疲惫的步伐前进，如果碰到平坦易走的路，就骑上牛背。
经过一段艰难拔涉，他们终于来到一个部落，但这并没有给他们带来好运。当地的酋长竟然把他们仅剩的东西全都没收。连里文斯东的破衬衫和马科罗罗人手上戴的铜环都无一幸免。
后来他们沿赞比西河继续溯行，越过了分水线——河朝西向大西洋开始流的地点，探险队进入葡萄牙领土（现在的安哥拉），到达专做奴隶买卖的地方。这里的酋长不只要求东西而已，也要黑人。这时里文斯东非常惊讶——因为他们把马科罗罗族的男人当作是奴隶。“虽然疲累加上病痛，但他们仍然咬紧牙关到达卢安达的海岸。
四个月之中，他们走过地图上从未记载过的荒地约公里。葡萄牙人很友好，不仅供给他们吃穿，还白白送给他们一些新装备。卢安达的大主教用自己的积蓄买了些衣服和毛毯送给马科罗罗族的黑人们，同时也给马科罗罗的酋长买了礼物。这些礼物包括马鞍、马口战和一匹附带附绳的马及一套装饰过的葡萄牙陆军上校制服。正在卢安达访问的一艘英国巡洋舰的士兵们，更为里文斯东做了一顶新的帐篷。里文斯东为了恢复体力，继续留在海岸地方，因此对此地的奴隶贸易有了更进一步的了解。
回途并不比去时顺利。途中，里文斯东因为风湿热，加上暴雨的侵袭，一度意识模糊，在泥土上躺了8天。一年的千里跋涉，他们终于越过了重重险阻，回到里安地。里文斯东和马科罗罗的黑人们把那套陆军上校的制职交给西科里多。
1个月后，似乎永不知疲倦的里文斯东又带着更多的马科罗罗族的志愿者，再度出发探险。这次计划沿着资比西河到达下游一带。1855年10月17日，他们到达一个非洲人称作“有雷鸣的声响，并且会产生无数的水烟”的大瀑布。里文斯东为了表示对英国女王的敬意，将它取名为维多利亚瀑布。
他们继续朝着东方前进，但还没有看到科普拉巴拉急流就绕了过去。6个月后，他们仍在通往下游的路线上艰苦的行进。这时候，由于粮食已所胜无几，他们不得不进入草木中寻找树根或蜂蜜。一行人走到距由葡萄牙赞比西河前哨地台特仅13公里处时，已经疲惫得再也无法动弹。如果这个讯息没被带回到一位葡萄牙司令官耳中，里文斯东和马科罗罗的黑人们就可能死在这个距离他们的目的地仅13公里的荒地中。葡萄牙司令官派了部下带着担架和“从未吃过，而最能恢复体力的早餐。”前来迎接他们。远征队虽在1856年5月20日到达凯利马内，此时距离里文斯东从开普敦出发探险，中间已隔了4年。他终于成功了，尽管历尽千辛万若，但终有了回报，他成为了横越非洲大陆的欧洲第一人。
当里文斯东横越大陆的消息传到英国后，英国派了一艘船前来迎接他归国，里文斯东在台特和马科罗罗的伙伴告别时，向他们允诺，3个月以内一定会再回来，并且把他们带回到安地的故乡。事实上，当他们回到故乡已是4年后的事了！
回到英国后，里文斯东对自己所拥有的赞誉大为吃惊。“他们会继续不停的赞美我，直到我进入坟墓为止”，他这样写着。伦敦市和爱丁堡将他当作荣誉市民；维多利亚女王也邀请他到宫里。最高的荣誉是他成为皇家地理学会的一员。
“我觉得自己并没有达到预定的目标”他认为：“这些地理学上种种的成果，只不过是我传教事业的出发点罢了！”他在剑桥大学的演讲会上，以这句话作为结束——“我是要让大家都注意非洲，非洲现在已经开发了，为了不让它再度闭塞，我准备再回到非洲，为国人和基督教开路。”
里文斯东被任为驻凯利马内的英国领事，并以这个身分回到非洲。他给自己设定的目标是，“开通赞比西河以为通往内陆的通商路，而且一定要终止奴隶买卖。他知道在人会比传教士更早到那里。
里文斯东认为要想有效对厄制奴隶贸易在南非流行，唯一的手段就是把西列高地开发成文明地。通过这片肥沃地域的通路，是在西列河和赞比西河的上游地。不过这里是葡萄牙的属地，而葡萄牙人却大量的从事奴隶贸易，所以里文斯东认为葡萄牙不会赞成禁止“奴隶贸易的罪恶”。他想如果能开发位于坦桑尼亚和莫桑比克国境内的鲁夫马河，便可直接通到尼拉萨湖。为了发现这条新路，“开拓者”号从鲁夫马河湖行了50公里。但是到达这个地方后，却发现河水太浅，开拓者号无法继续前行，便沿着海岸，从赞比西河航行到西列河。在这同时，里文斯东等人计划找地方建传教所，他们认为，建立传教所是结束贸易的第一步。
在前往内陆的途中，时常可以看到被手链着的男女，或是儿童排成一长列，绕过丘陵，被押到谷边。驱赶奴隶的黑人监视者们用“长马口铁做成的笛子，吹着代表胜利骄傲的曲子”。当里文斯东一行人出现在他们面前时，这些监视者们因恐惧而争相逃亡。里文斯东一行人用小刀把女人和儿童的链子切断，恢复她们的自由。但是要解放男人们比较困难，因为这些男人们的脖子上多装了坚固的头枷，两端还用铁棒固定着。幸好主教带了锯子，利用锯子才把头枷切断，让男人们一个个恢复了自由。
里文斯东把海军小艇从瀑布运到巴拉萨湖。他和弟弟查理士，及约翰·科尔克一起探险了这湖的大小内湾。他们发现，奴隶买卖正以“可怕的速度进行”着。阿拉伯一艘艘张着帆的帆船载满了奴隶，越过这个湖。里文斯东为了在湖上，狠狠地打击一下这些奴隶商人，又订了另一艘船。1861年底，他来到海岸，接收了这艘船，同时监督这艘船的装配。
运了这艘新造的小蒸汽船——尼拉萨女士号的海军军舰上，坐了一位预备和探险队一起行动的玛莉·里文斯东。但在途中，几乎全船的人员都患了虐疾。4月27日，死神夺走了玛莉的生命。里文斯东绝望，他的心跟着玛莉死去了，但他决定继续完成计划，可地平线完全被黑暗封闭着。
虽然有了尼拉萨女士号，但也只溯行约250公里，就不得不折回；经过分解，越过西列河的瀑布，船被运往上游。在上游，奴隶贸易更猖狂。“尸体每天从船湾流去，每天早上，都得把晚间暂放在船舱外的尸体清除掉。”所有的村落因为残酷的掠夺，成了一片废墟。船员们一个个的死去，马凯兹大主教也是不幸者之一。约翰·科尔克和查理士则病况严重，无法再继续前往。他们无法雇请劳工为他们开拓一条归路，也无法买到食粮，因为武装的奴隶商们不断的威胁他们。”
1863年7月2日，英国政府终于命令他们停止远征。虽然这次远征以失败告终，但他们的成绩是显著的，至少他们让尼拉萨湖和酉列高地留在了地图上；并且对世界揭露了丑陋的奴隶贸易。“我要引起大家对非洲的注意……”里文斯东这样写着。后来，非洲的动态也确实逐渐受到了人们的关注！