Приступив к завоеванию окрестных областей, Бальбоа сумел нагнать на индейцев-карибов страх не только собственной жестокостью, но и кровожадностью своего свирепого пса Леончилло, который «один стоил двадцати солдат». Впрочем, Бальбоа был дальновиднее своих предшественников и без особой надобности не прибегал к крутым мерам.
Больше всего Бальбоа интересовало местоположение золотых россыпей. От одного индейского касика он узнал, что страна, богатая золотом и жемчугом, действительно существует: она лежит к югу от Дарьенского залива, там, где простирается «Южное море».
Это было первое известие о Тихом океане и государстве Перу.
1 сентября 1513 года Бальбоа отправился открывать «Южное море» с отрядом из ста восьмидесяти наиболее смелых и выносливых солдат. Экспедицию сопровождали шестьсот индейцев-носильщиков и свора борзых собак, познавших вкус человеческого мяса.
Панамский перешеек, который нужно было пересечь, чтобы добраться до берега неизвестного моря, имеет не более шестидесяти миль в ширину, но зато он перерезан на всем протяжении цепями высоких гор, у подножия которых образовалась наносная, необыкновенно плодородная почва, поросшая буйной тропической растительностью. Испанцам пришлось прорубаться через непроходимые чащи лиан, папоротников, гигантских деревьев, не пропускавших на одного луча солнца, преодолевать вязкие болота, заполненные тучами москитов. Этот девственный лес был населен множеством птиц и животных, покой которых никем никогда не нарушался. Ядовитые испарения болот, желтая лихорадка и дизентерия, свирепствовавшие в этих местах, изматывали силы и убивали энергию самых здоровых людей.
К препятствиям, нагроможденным на пути Бальбоа природой, прибавлялось еще враждебное отношение туземцев. Завидев грозный отряд Бальбоа, они убегали в горы или, пользуясь преимуществами хорошо защищенной местности, совершали на испанцев неожиданные нападения. Бальбоа, безотлучно находясь среди своих воинов и разделяя с ними все лишения и опасности, старался поддерживать в них бодрость духа и заставлял их стремиться вперед.
После двадцатидневного перехода, сопровождавшегося непрерывными боями с индейцами, Бальбоа, поднявшись на гребень горы, увидел, наконец, необъятное лазурное море и спустя четыре дня достиг берега Тихого океана. Войдя по колено в воду, с обнаженной шпагой в одной руке и с кастильским знаменем в другой, он торжественно объявил это море владением испанского короля.
Та часть Тихого океана, к востоку от Панамы, где находилась экспедиция Бальбоа, была названа им заливом Сан-Мигель (залив св. Михаила). Это название удержалось до наших дней.
Сведения, которые Бальбоа удалось собрать у окрестных касиков, покорившихся его оружию и предоставивших ему жизненные припасы, совпадали с рассказами туземцев на берегу Дарьенского залива.
Бальбоа узнал, что на юге находится обширная страна, «до того богатая золотом, что из него делают даже обиходные орудия»; жители той страны приручают лам и используют их как домашних животных для перевозки тяжестей. Эти интересные сведения вместе с большим количеством жемчуга, полученного здесь Бальбоа от туземцев, окончательно убедили его, что он находится в азиатских странах, описанных Марко Поло, недалеко от империи «Сипанго», сказочные богатства которой не давали покоя алчным авантюристам.
Бальбоа пересек Панамский перешеек в нескольких направлениях. Три века спустя А. Гумбольдт с полным основанием мог сказать что в начале XVI века эта страна была известна лучше, чем в его время. Но Бальбоа на этом не остановился. Он начал готовиться к новой экспедиции в Южное море, собираясь построить на берегу залива Сан-Мигель несколько каравелл и отправиться с ними завоевывать государство Перу. Однако его планам не суждено было осуществиться. Присланный в Золотую Кастилию новый наместник Педро Ариас д’Авила воспылал ненавистью к Бальбоа, привлек его к суду по обвинению в государственной измене и настоял на вынесении смертного приговора.
В 1517 году Бальбоа был обезглавлен, и открытие европейцами Перу задержалось на целые пятнадцать лет из-за преступной зависти человека, имя которого приобрело такую печальную известность, что может быть поставлено рядом с именем Герострата.