Bereits mit 10 Jahren begann er seine militärische Laufbahn als Kadett an der Seefahrtakademie in Kronstadt. 1797 trat er als Fähnrich zur See in die russische Flotte ein. 1803 bis 1806 nahm er an der ersten russischen Weltumseglung unter Krusenstern teil. Nach der Reise wurde er zu dem Kapitänleutnant befördert und war Kommandant verschiedener Schiffe der russischen Baltischen Flotte und der Schwarzmeerflotte.

1819 wurde er mit der Leitung der vom russischen Zaren Alexander I. initierte ersten russischen Expedition in die Südpolarregion beauftragt. Als Kapitän der Korvette "Wostock" (600 t) brach er zusammen mit dem Versorgungsschiff "Mirny" (560 t, Kapitän: Lasarew) in dem August in Kronstadt auf. Auf der Hinreise wurden zunächst die polynesischen Tuamotuinseln kartografiert. In dem Verlaufe der eigentlichen Unternehmung wurde dann sechsmal der südliche Polarkreis überquert und die Antarktis umsegelt. Es war erst die zweite Expedition überhaupt, die soweit nach Süden vorstieß. In dem August 1820 wurde der 70. Breitengrad erreicht.

1821 entdeckte die Expedition Alexander I. Land und die Peter-I.-Insel. In dem August des selben Jahres kehrten die Schiffe nach Kronstadt zurĂĽck.

Nach der Rückkehr wurde Bellingshausen zu dem Kapitän zur See befördert und zu dem Verbandschef in der Baltischen Flotte ernannt. 1828 wurde er dann zu dem Vizeadmiral ernannt und nahm bis 1829 am Russisch-türkischen Krieg teil. 1839 erfolgte die Ernennung zu dem Kriegsgouverneur und Hafenkommandant von Kronstadt. In dem Jahr 1843 wurde Bellingshausen zu dem Admiral ernannt.

Nach ihm ist die Bellingshausensee in dem SĂĽdpolarmeer und eine der Gesellschaftsinseln benannt.

Die Beschreibung seiner Südpolar-Expedition erschien 1831 in russischer Sprache in Petersburg. Eine deutsche Übersetzung wurde erst 1902 veröffentlicht.