Le 1er janvier, la Belgica s'échoue sur un récif couvert de 5,5 mètres d'eau. Le navire en perdition est sauvé de justesse. Le 13 janvier, il quitte l'île des Etats et se dirige vers les Shetland et la baie de Hughes. Les sondages opérés révèlent entre l'Amérique et les terres australes, l'existence d'une cuvette à fond plat qui se relève légèrement vers le Sud. Au sud de l'île des Etats, existe une bande étroite où les profondeurs sont faibles, puis, arrivent des profondeurs considérables, la plus importante relevée étant de 4.040 mètres.
La Belgica n'atteint les eaux antarctiques que le 20 janvier 1898, et pénètre dans la baie de Hughes le 23 janvier 1898. Toutes ces escales pour études scientifiques ont apporté un sérieux retard à l'expédition et l'été austral est déjà bien entamé.
Le 22 janvier, alors que le navire essuie une tempête, le marin Wiencke tombe à l'eau et se noie.
Les explorateurs naviguent ensuite au large de la côte Ouest de la terre de Graham. Ils découvrent un détroit entre la côte de la terre de Graham et un chapelet d'îles, qu'ils baptisent détroit Belgica. Ce détroit, qui sera plus tard rebaptisé détroit Gerlache, sera la plus grande découverte géographique de l'expédition.

Le 30 janvier a lieu le premier débarquement : de Gerlache, Cook, Racovitza et Arctowski équipés de deux traîneaux chargés et de vivres pour 15 jours, débarquent sur une île. La progression y est difficile, les nombreuses crevasses obligent souvent à rebrousser chemin et ils ne peuvent faire que de rares et courtes observations météorologiques. Leur expédition ne dure que 8 jours et ils retournent vers le navire.
Pendant ce temps, la Belgica navigue dans le détroit situé plus à l'Ouest et s'arrête dans la baie Andword. Des observations y sont effectuées : sur la faune (colonies de manchots, pétrels des neiges, sternes blancs, cormorans, bruns, goélands, pigeons du Cap, oiseaux des tempêtes, et cétacés qui entourent presque constamment le navire) ; sur la flore, qui se résume à des plaques de lichens et de mousses, à quelques petites algues sur les plages, et dans les parties les plus abritées à la graminée, seule plante à fleur de la région ; et sur des fragments de schistes, seule roche sédimentaire trouvée. D'intéressants échantillons zoologiques et botaniques sont prélevés.
Les explorateurs étudient les icebergs et établissent plusieurs stations magnétiques.

Les îles Brabant, Liège, Anvers et Wiencke sont cartographiées. Les explorateurs reconnaissent également les îles de Rongé, l'île Cavalier de Cuverville, la baie Charlotte, le cap Reclus et le chenal de la Plata.
Le 8 février, alors qu'ils pensent toucher au terme de leur belle aventure et bientôt relier le Pacifique, ils recherchent le passage vers l'Est et se retrouvent dans la baie des Flandres où ils relèvent l'île Moureau. Le 12 février, le vingtième et dernier débarquement a lieu, après vingt jours passés dans le golfe de Hughes.

Bien que la saison soit déjà avancée, de Gerlache trouve la période favorable pour tenter de forcer vers le Sud. Les navigateurs se trouvent à peu près à l'endroit où Bellingshausen trouva une banquise infranchissable. En y pénétrant, peut-être pourront-ils parcourir des eaux encore inexplorées. Ils tentent l'aventure. Contournant la pointe Sud de l'île d'Anvers, le navire se fraye un chemin et franchit le cercle polaire antarctique le 13 février. Le 23 février, il parvient à l'île Alexandre, dernière île avant la banquise. La Belgica emprunte d'étroits passages sur une banquise constituée de glaces disloquées. Le 28 février, elle tente d'échapper aux glaces et de regagner le large, mais se trouve bloquée à 71° 26' S et 85° 44' O, avant d'être définitivement emprisonnée par les glaces le 2 mars 1898. L'équipage tente de ramener le navire vers le large en brisant la glace, mais en vain.

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