Partito da Dieppe costeggiò il litorale spagnolo e attraversò l'Atlantico a bordo di una piccola caravella con una cinquantina di uomini. Nel 1524 sbarco’ sulla costa vicino a Cape Fear.
Dopo una breve sosta, continuò ad andare lungo la costa in direzione nord, al largo dell'odierna Carolina del nord.
Nella sua lettera a Francesco I descrisse
Pamlico Sound come una grande insenatura che pensava fosse l'inizio dell'oceano Pacifico, da cui accedere direttamente alle coste della Cina.
Egli scrisse che l'istmo era largo circa 1 miglio.
Ciò fu all'origine di una duratura tradizione cartografica errata fino al XVIII secolo.
Le carte di Visconte di Maggiolo nel 1527 e di Girolamo da Verrazzano (fratello di Giovanni) nel 1529 mostravano il continente nordamericano diviso in 2 parti, unite da un piccolissimo istmo sulla costa atlantica.