Amundsen ya había alcanzado notoria fama como lugarteniente de Gerlache en el viaje del Bélgica , y por sus descubrimientos en las zonas árticas a bordo del Gjoa .

El 1 de enero de 1911 comenzaron a verse los primeros hielos en el Mar de Ross . El 2 cruzaron el Círculo Polar Antártico, momento en que se encontraron con un gran macizo que les obligó a emplear cuatro días para rodearlo. El agua libre apareció a los 70º de latitud Sur, 180º de longitud Oeste.

Hasta llegar a la altura de la barrera de hielo, en los 78º de latitud Sur, la expedición no encontró más hielo que dos pequeños témpanos flotantes.

Mientras los exploradores desembarcaban para realizar los trabajos preparatorios de invernada, el Fram retornaba a puerto con la orden de regresar al año siguiente.

Así describió Amundsen su expedición tras la conquista del Polo Sur:

El 10 de Febrero de 1911 empezamos el viaje hacia el Sur, estableciendo desde aquel día hasta el 11 de abril tres depósitos que contenían entre todos unos 3.000 kg. de provisiones; 1.600, incluyendo 1.100 kg. de carne de foca, fueron escondidos a 80º; 700 kg. a 81º, y 800 kg. a 82º de latitud Sur. Como allí no se veían marcas, estas estaciones fueron señaladas con banderas a siete kilómetros de cada lado en dirección al Este y al Oeste.

El terreno y el estado de la Barrera eran de lo mejor, y singularmente bien adaptados para viajar con perros. El 15 de febrero habíamos viajado unos 100 km. El peso de los trineos era de 300 kg. y el número de perros, seis para cada trineo. La superficie de la Barrera estaba lisa y hermosa, y libre de surcos. Las grietas se encontraban sólo en lugares determinados, y resultaron peligrosas solamente en dos sitios. Por lo demás, ondulaciones largas y lisas.

El tiempo fue bueno, en calma, o con ligeras brisas. La temperatura más baja mientras hacíamos estos viajes entre estaciones fue de 45º C. bajo cero. El 4 de marzo, a nuestro regreso del primer viaje que emprendimos el 15 de febrero, supimos que el Fram nos había dejado. Con orgullo y placer recibimos la noticia de que su hábil capitán había logrado navegar lo más lejos, allá en el Sur, e izar allí la bandera de su patria ¡un momento glorioso para él y sus camaradas!, ¡lo más lejos al Norte!, ¡lo más lejos al sur!, ¡el buen Fram!. La más alta latitud austral alcanzada fue 78º 41”.

Antes de la llegada del invierno, teníamos en las estaciones 6.000 kg. de carne de foca, suficiente para nosotros y los 110 perros. Construimos ocho casas para los últimos, las que eran una combinación de carpas y chozas de nieve. Habiendo cuidado de dichos animales, llegaba nuestro turno, construir nuestra chocita. A mediados de abril estaba casi completamente cubierta por la nieve.

Primero había que tener luz y aire. La lámpara Lux con potencia de 200 bujías, nos daba brillante luz y mantenía la temperatura a la altura de 20º C. durante todo el invierno, y nuestro excelente sistema de ventilación nos proporcionó todo el aire que necesitábamos. En comunicación directa con la choza teníamos talleres, cuartos para hacer embalajes, sótanos para las provisiones, carbón, leña y queroseno; una bandera sencilla, una bañera a vapor y observatorios, todo bajo techo por si el tiempo se volviera demasiado frío y tormentoso.

El sol se despidió de nosotros el 22 de abril para no volver a aparecer hasta cuatro meses después. Pasamos el invierno aligerando todo nuestro equipaje, el que, en los viajes entre estaciones, nos había resultado demasiado pesado y grueso para la lisa superficie de la Barrera. Además de eso, se hizo todo el trabajo científico que fue posible y tomamos observaciones meteorológicas sorprendentes.

Hubo muy poca nieve y teníamos agua durante todo el invierno. Por la misma razón esperábamos una temperatura más alta, pero se mantuvo muy baja. En cinco meses se observaron temperaturas entre -50º y -60º C., siendo la temperatura inferior, el 13 de agosto, con tiempo sereno. El 10 de agosto la temperatura fue de 58º Celsius y el viento tenía 6 m. de velocidad. La media para todo el año fue de -26º.

Había esperado ver repetidos huracanes, pero observé sólo dos tormentas de poca importancia, y muchas excelentes auroras australes en todas direcciones. Las condiciones sanitarias durante todo el invierno eran de las mejores, y el 24 de agosto cuando volvió el sol, encontró a los hombres sanos de espíritu y de cuerpo, dispuestos a comenzar la empresa que debíamos llevar a cabo. Ya el día antes habíamos traído nuestros trineos hasta el punto de partida, listos para empezar la marcha hacia el Sur, pero sólo a principios de septiembre subió la temperatura a una elevación que nos permitiera pensar en ponernos en camino.

El 8 de septiembre salieron ocho hombres con 90 perros, siete trineos y provisiones para cuatro meses. El terreno estaba inmejorable y la temperatura no era mala. Al otro día nos pareció que habíamos salido demasiado temprano, pues la temperatura de los siguientes bajó y se mantuvo fija entre -50º y -60º, pero no sufrimos de día, pues nos protegían nuestros buenos vestidos de pieles.

Para nuestros perros era otra cosa; pronto comprendimos que no podrían resistir el largo viaje a nuestra estación a 80º Sur. Decidimos regresar y esperar la llegada de la primavera. Dejamos escondidas las provisiones y volvimos a la choza.

Con excepción de la pérdida de algunos perros y dos talones helados, todo pasó bien. Sólo a mediados de octubre llegó la verdadera primavera. Aparecieron focas y pájaros. La temperatura se mantenía entre -20º y -30º. El proyecto original de que todos fuéramos hacia el Sur fue modificado. Este trabajo lo deberían hacer cinco hombres, mientras los otros tres debían salir al Este y visitar las tierras de Eduardo VII. Este último viaje no estaba incluido en nuestro programa, pero debido al hecho de que los ingleses no habían logrado llegar hasta allí, al menos en este verano como habían tenido la intención, convinimos en que lo mejor que podíamos hacer era también efectuar este viaje. El 20 de octubre salió la partida para el Sur: cinco hombres, cuatro trineos, 52 perros, y provisiones para cuatro meses; todo en perfecto estado.

Habíamos resuelto efectuar la primera parte del viaje lo más cómodamente posible, con la idea de hacernos más prácticos y acostumbrar a los perros; y el 23 llegamos a nuestra estación a 80º Sur. A pesar de la densa neblina, sólo nos equivocamos una vez en dos o tres kilómetros, pero nos ayudaron nuestras banderas, las que encontramos en nuestra línea de marcha sin dificultad alguna. Habiendo descansado y dado de comer a los perros cuanta carne de foca quisieron, salimos de nuevo el 26 con la temperatura fija entre -20º y -30º.

Desde el principio fue nuestra intención no hacer más de 30 km. por día, pero parecía que esto era poco para nuestros animales, tan fuertes y briosos. En los 80º Sur empezamos a levantar montones de nieve de la altura de un hombre para servirnos de señales en el viaje de regreso. El 31 llegamos a la estación en 81º; aquí nos detuvimos un día y dimos de comer a los perros cuanto querían. El 5 de noviembre llegamos a la estación en 82º, donde dimos de comer a los perros por última vez. El 8 seguimos el viaje para el Sur con una marcha diaria de 50 km. Con el objetivo de hacer más livianos los trineos establecimos estaciones en cada grado de latitud Sur.

El viaje entre 81º y 83º se convirtió en viaje de placer; un lindo terreno, hermosos trayectos en trineo y una temperatura sin variar. Todo como un paseo. El 8 vimos la Tierra Victoria y la continuación de la Cordillera de Montañas mencionada en los mapas por Sir Ernest Shackleton, que corre desde el ventisquero Beardmore hacia el Sudeste; y el mismo día llegamos a 83º, en donde establecimos la estación número 4.

El 11 hicimos el interesante descubrimiento de que la Barrera de Ross terminaba en una pequeña bahía hacia el Sudeste, a 80º de latitud Sur y 163º de longitud Oeste, formada entre la cordillera del Sudeste que venía en dirección desde la Tierra Victoria, y una cordillera en el lado opuesto que corría hacia el Sudoeste, probablemente una continuación de la Tierra de Eduardo VII.

El 13 llegamos a los 84º, en donde establecimos una estación; el 16 nos encontrábamos a los 85º, y aquí también hicimos estación. Desde nuestro cuartel de invierno Framheim, en los 78º 38' de latitud Sur, habíamos seguido rumbo derecho al Sur. El 17 de noviembre, en los 85º llegamos a un sitio donde la tierra y la Barrera se unían. Esto se hizo sin mayor dificultad. Aquí la Barrera se levantaba en ondulaciones a una altura de unos 300 pies. Unas grandes grietas indicaban el límite de ambos. Allí hicimos nuestra estación principal, llevando con nosotros en los trineos provisiones para sesenta días y dejando otras para treinta días.

La exploración culminó con la llegada la Polo Sur el 14 de diciembre de 1911.