В 1836 году Ливингстон скопил немного денег, чтобы заплатить за курс обучения. В Глазго он начал посещать лекции по медицине, богословию и античным языкам. Стипендия Лондонского миссионерского общества дала ему возможность продолжить образование. Глубоко религиозный, как и отец, он давно решил, что отправится миссионером в Китай. Но так называемая "опиумная" война между Великобританией и Китаем помешала этому намерению. Как раз в это время молодой врач познакомился с миссионером Робертом Моффетом, работавшим в Южной Африке. Тот нарисовал Ливингстону притягательную картину страны бечуана (тсвана): "К северу от моей миссии расположена обширная равнина. Часто ранним утром в свете восходящего солнца я наблюдал там дым тысяч деревень, поднимающийся к небу. В этих деревнях не было еще ни одного посланника веры Господней".
В 1840 году, после того как посвящение в миссионеры едва не сорвалось из-за провала на первой же проповеди, Ливингстон все-таки отбыл в Капскую колонию. Во время плавания капитан судна научил его астрономическому определению координат различных точек Земли. Ливингстон достиг в этом такого совершенства, что позже по его топографическим съемкам были составлены самые лучшие карты Южной Африки.
В июле 1841 года он добрался до миссии Моффета в Курумане, расположенной на берегу одноименной реки южнее пустыни Калахари, - самой удаленной точки продвижения посланцев христианской веры. Ливингстон через некоторое время понял, что африканцев мало интересуют религиозные проповеди. Зато местные жители сразу же оценили по достоинству медицинские познания молодого миссионера, охотно учились у него грамоте, старались перенять новые для них приемы ведения сельского хозяйства. В стране бечуанов он обучился их языку (семьи банту), и это очень помогло ему во время путешествий, так как языки банту близки друг к другу. Он женился на Мери Моффет, дочери первого исследователя огромной полупустыни Калахари; жена стала ему верной помощницей. Семь лет Ливингстон провел в стране бечуанов. Под предлогом организации миссионерских станций он совершал, чаще всего зимой, ряд путешествий.
У Ливингстона было множество причин, заставлявших его искать пути на север: и поиски свободных земель, и стремление к миссионерской деятельности, и желание разведать еще неоткрытые неведомые пространства. В 1849 году Ливингстон, увлеченный рассказами африканцев о "прекрасном и обширном" озере Нгами, вместе с охотниками на слонов Осуэллом и Мёрреем, местными проводниками и сотней вьючных животных первым из европейцев пересек пустыню Калахари с юга на север. Он впервые установил истинный характер ландшафта этой области, которую европейцы считали пустыней. "Калахари, - писал Ливингстон, -отнюдь не лишена растительности и населения, так как она покрыта травой и многочисленными ползучими растениями; кроме того, местами в ней встречаются кустарник и даже деревья. Поверхность ее замечательно ровная, хотя в разных местах ее прорезают русла древних рек".
Населяли эти местности, однообразные и далеко не плодородные, бушмены и так называемые "люди Калахари" - проникшие в пустыню пришельцы-тсвана. Первые вели истинно кочевой образ жизни, добывая пропитание собиранием луковичных растений и довольствуясь скудной добычей на охоте. Вторые жили оседло, разводили коз, выращивали дыни и тыквы, торговали шкурами шакалов и других пустынных животных. Владение скотом было равнозначно богатству. И Ливингстона часто спрашивали, сколько коров у королевы Виктории.
Когда путешественники к северу от Калахари достигли галерейных лесов, росших по берегам рек, у Ливингстона возникла мысль изучить все реки Южной Африки, чтобы найти естественные проходы в глубь страны, принести туда идеи Евангелия и завязать равноправную торговлю. Ливингстон вскоре вошел в историю открытия Африки как "ищущий реки".
"С того времени все сильнее и сильнее овладевала мною надежда на открытие водного пути в совершенно еще не исследованную и густонаселенную область, и когда мы достигли озера, то эта мысль заняла такое огромное место в моих планах, что само открытие озера казалось делом маловажным".
Упомянутое выше озеро - это озеро Нгами, открытое им 1 августа 1849 года. Большое гладкое зеркало воды было окружено зарослями тростника. Измерения высот убедили Ливингстона в том, что Калахари имеет чашеобразную форму; он впервые описал ее степные районы. Ливингстон выполнил исследование Нгами, оказавшегося временным озером, питающимся в период дождей водами большой реки Окаванго, - через пересыхающие рукава ее заболоченной дельты.
Из Колобенга, поселения, основанного им на южной границе пустыни, Ливингстон в 1850 и 1851 годах вновь предпринимал попытки отправиться на север. Но первая попытка окончилась почти безрезультатно, так как члены его семьи тяжело заболели лихорадкой. Второе же путешествие привело его вместе с Осуэллом к Замбези.
Новый маршрут был проложен несколько восточнее - через невысокий кряж Бамангвато и вдоль северного берега Зоуги. Передвижение затруднялось зараженностью этой местности мухой цеце, от укусов которой гибли лошади и быки. Все же путешественники достигли реки Чобе (Линьянти) - нижнего течения Квандо, правого притока Замбези. Далее Ливингстон и Осуэлл направились на северо-восток и в конце июня 1851 года "были вознаграждены, открыв в центре материка реку Замбези. Это было дело огромной важности, потому что о существовании этой реки в Центральной Африке прежде не знали. Все португальские карты представляют ее поднимающейся на восток далеко от того места, где мы теперь находились".
Несмотря на сухой сезон, река достигала 300-600 метров ширины и была довольно глубокой. Доброжелательные представители племени макололо, сопровождавшие исследователя во время перехода через равнину, покрытую гигантскими холмами-термитниками и поросшую зарослями мимоз, рассказывали, как выглядит река в сезон дождей. Тогда ее уровень поднимается на шесть метров, и вода затопляет пространство шириной в двадцать английских миль. Может быть, этот могучий поток - приток Нила или он несет свои воды навстречу Конго? Давид Ливингстон считал, что нашел то, о чем мечтал во время путешествия к озеру Нгами.
Весной 1852 года Ливингстон перевез Мери и детей на побережье, чтобы отправить их в Англию и не беспокоиться за их здоровье во время путешествия по Замбези. Вернувшись в Колобенг, Ливингстон узнал, что на миссию напали буры, убили шестьдесят человек и почти двести увели в рабство. Домашняя обстановка, книги и аптека миссионера были сожжены или разграблены.
В конце мая 1853 года англичанин прибыл в Линьянти - столицу макололо, где его радушно принял новый вождь - Секелету.
Месяцем позже Ливингстон в обществе Секелету предпринял рекогносцировочную поездку в страну народа бароце (лози), расположенную в долине Замбези выше области расселения макололо. Река - Лиамбье, как ее называли местные жители, - оказалась порожистой, но все же доступной для плавания на пирогах, самой серьезной преградой являлся водопад Гонье, который пришлось обходить посуху. Экспедиция поднялась вверх по Лиамбье (Замбези) до места слияния двух ее ветвей: Кабомпо и Либы.
По возвращении в Линьянти Ливингстон разработал план новой экспедиции, решение об организации которой было принято на общем сборе макололо. Практической ее целью было установить прямое торговое сообщение между страной макололо и атлантическим побережьем, минуя посредников - странствующих торговцев из Анголы, скупавших слоновую кость за бесценок. "Желание макололо завести торговлю непосредственно с побережьем совершенно совпадало с моим собственным убеждением в том, что без торговли невозможно достигнуть прогресса и процветания народа".
11 ноября 1853 года с отрядом в 160 макололо на 33 лодках Ливингстон начал плавание вверх по Замбези через плоскую, покрытую саванной равнину, иногда преодолевая пороги. Большую часть людей он отпустил по дороге. Маршрут экспедиции пролегал из южных районов сегодняшней Замбии до Луанды в Анголе. С "ищущим реки" двинулись в поход двадцать семь африканцев. Они не были проводниками в прямом смысле этого слова. Снаряжение экспедиции составляли всего лишь двадцать фунтов бус, необходимые научные инструменты, проектор ("волшебный фонарь"), с помощью которого Ливингстон демонстрировал зрителям картины из библейской жизни, и всего три ружья.
