Через трое суток туда же прибыл шлюп «Открытие». 18 (30) июля оба шлюпа вышли в море и направились к северу. М. Н. Васильев на «Открытии», двигаясь на северо-восток и описывая по пути побережье, достиг параллели 71°6′ с. ш., т. е. продвинулся на 22 минуты севернее, чем это сделал Джемс Кук в 1778 г. Далее путь преградил тяжелый лед. Г. С. Шишмарев на «Благонамеренном» в это время достиг только 69° с ш. и выполнил опись мыса Лисбёрн на побережье Аляски немного севернее залива Коцебу и берега несколько восточнее его.
31 июля (12 августа) шлюпы направились к о. Св. Лаврентия. Г. С. Шишмарев завершил опись острова, а М. Н. Васильев на «Открытии» направился к побережью Аляски, но из-за малых глубин не смог к нему подойти. Затем оба шлюпа возвратились на о. Уналашка.
28 августа (9 сентября) шлюпы вышли из Капитанской гавани и проследовали в Ново-Архангельск на о. Ситка — главное поселение и порт в Русской Америке. Там с «Благонамеренного» выгрузили части и детали баркаса и другие грузы общей массой около 2000 пудов (32 тонны), а взамен погрузили каменный балласт. Баркас был собран бригадой привезенных из Кронштадта плотников под руководством лейтенанта Ивана Николаевича Игнатьева.
Затем оба шлюпа перешли в Сан-Франциско. Во время трехмесячной стоянки там были отремонтированы корпуса шлюпов и такелаж. Штурман шлюпа «Открытие» Михаил Рыдалев осуществил первую точную опись залива Сан-Франциско, а Г. С. Шишмарев определил географические координаты многих пунктов его побережья. Во время пребывания в Сан-Франциско офицеры шлюпов вели наблюдения над колебаниями уровня моря во время проливов и отливов.
Посетив в марте — апреле 1821 г. Гонолулу на Гавайях для закупки провизии, 11 (23) мая шлюпы возвратились в Ново-Архангельск, а затем перешли на о. Уналашка (вновь собранный баркас шел на буксире у шлюпа «Открытие»).
25 июня (7 июля) 1821 г. все три судна вышли в море. Экипажи «Открытия» и баркаса должны были заниматься описью побережья Аляски до Берингова пролива, а экипажу «Благонамеренного» предписывалось проверить существование ряда островов, показанных на картах XVIII в., закончить опись о. Св. Лаврентия и к 6 (18) июля подойти к мысу Дежнева.
Разыскивая отмеченные Д. Куком на карте острова (в действительности не существующие), «Благонамеренный» подошел к берегам Аляски, а затем к о. Св. Лаврентия. Произведя опись его западного берега, «Благонамеренный» посетил залив Св. Лаврентия и прошел Беринговым проливом в Чукотское море. 19 (31) июля экипаж увидел мыс Сердце-Камень, расположенный примерно в 75 милях к северо-западу от мыса Дежнева. Лавируя между Беринговым проливом и мысом Сердце-Камень, шлюп достиг 70°13′ с.ш., но далее путь на запад преградили тяжелые льды. Плавание среди плавучих льдин было трудным и опасным, шлюп был зажат ими, накренился на 45° и находился в таком положении около суток. Каждую минуту лед мог проломить борта, и только изменение направление ветра позволило шлюпу благополучно выйти из ледовой западни. Видя бесполезность дальнейших попыток продвинуться на запад, Г. С. Шишмарев повернул на юг.
А Васильев на «Открытии» от Уналашки двинулся на северо-восток к мысу Ньюэнхем на побережье юго-восточной части Аляски в Беринговом море. Он отправил лейтенанта А. П. Авилова на баркасе для описи залива Нортон-Саунд, а шлюп «Открытие» двинулся на север вдоль побережья Аляски.
11 июля был открыт большой остров, названный М. Н. Васильевым в честь своего шлюпа — Открытие (ныне Нунивак). В то же самое время в этом районе плавали на бриге «Головнин», принадлежавшем РАК, мичман Василий Степанович Хромченко, также открывший о. Нунивак (на два дня позже Васильева), и мореход Адольф Карлович Этолин на катере «Баранов» (в 1840–1845 гг. главный правитель Русской Америки, его именем назван пролив Этолин, между материком и о. Нунивак). Пройдя в Берингов пролив и положив на карту мысы Мульграва, Крузенштерна и Ледяной на аляскинском побережье Чукотского моря к северо-востоку от мыса Лисбёрн и американский берег между мысами Лис-бёрн и Айси-Кейп (у 70°20′ с ш.), М. Н. Васильев из-за льдов повернул обратно.
После встречи с Г. С. Шишмаревым М. Н. Васильев направился в Петропавловский порт, куда и прибыл 8 (20) сентября. Там уже находился А. П. Авинов, описавший часть Бристольского залива, но не сумевший пройти далее на баркасе вдоль побережья из-за малых глубин, а через 12 дней туда прибыл Г.С Шишмарев на «Благонамеренном», который успел полностью закончить опись о. Св. Лаврентия.
15 (27) октября 1821 г. оба шлюпа вышли из Петропавловского порта в обратный путь в Европу. Они прошли к Гавайским островам, затем обогнули мыс Горн и, зайдя по пути в Рио-де-Жанейро и Копенгаген, 1 (13) августа 1822 г. добрались до Кронштадта.
Так закончилось плавание «северной дивизии». Правда, оно не ознаменовалось такими выдающимися открытиями, как плавание шлюпов «Восток» и «Мирный» в Антарктике. Ясно, что поставленная перед М. Н. Васильевым и Г.С Шишмаревым задача — пройти из Берингова моря в Атлантику через Северный Ледовитый океан — была невыполнимой для парусных судов, но российские моряки достойно завершили трудное плавание. Г. С. Шишмарев прошел на запад от Берингова пролива до мыса Сердце-Камень, а М. Н. Васильев — на восток от Берингова пролива до мыса Ледяной, т. е. дальше, чем их предшественники из числа отечественных и иностранных мореплавателей. Офицерами шлюпов были положены на карту берега Берингова моря на значительном протяжении, уточнены географические координаты ряда островов и мысов, открыт большой остров в Беринговом море. Кроме того, во время плавания проводились тщательные астрономические, магнитные и метеорологические наблюдения, измерялась температура воды на поверхности моря и на глубинах. Экипажи шлюпов во время длительного плавания в тропических и холодных водах проявили мужество, выдержку и выносливость, показали высокий профессионализм и достойно выполнили долг перед Отечеством
М. Н. Васильев еще в период плавания на шлюпе «Открытие» получил звание капитана 2-го ранга, в феврале 1823 г. за отличное руководство «северной дивизией» был произведен в капитаны 1-го ранга и награжден орденом Св. Владимира 3-й степени, а за участие в 18 морских кампаниях — орденом Св. Георгия 4-й степени. Впоследствии он командовал 13-м и 18-м флотскими экипажами в Кронштадте и Архангельске, служил капитаном Кронштадского порта. В декабре 1827 г. был произведен в контр-адмиралы, а через четыре года назначен генерал-интендантом За отличие в службе награжден орденами Св. Анны 2-й степени с алмазами, Св. Анны 1-й степени, а в дальнейшем орденами Св. Владимира 2-й степени, Белого Орла и Св. Александра Невского. В апреле 1835 г. произведен в вице-адмиралы. Скончался прославленный моряк в 1847 г. Открытый во время плавания возглавляемой им экспедиции в Беринговом море мыс на о. Нунивак был назван по его фамилии (с 1908 г. — мыс Коруин). А в 1966 г. в его честь отечественные исследователи назвали в Антарктиде пик в горах Орвин.