В марте 1806 г. опальный Иакинф покинул Иркутск и выехал в г. Тобольск – место ссылки государственных преступников.
Здесь Иакинф стал изучать историко-этнографические и географические сочинения о народах Сибири и восточных стран, с особым усердием штудировал литературу о Китайской империи и ее жителях, интересовался сведениями о китайском посольстве графа Ю.А. Головкина, застрявшего в Иркутске. Зная о благосклонном отношении к себе главы «великого посольства», Бичурин втайне надеялся, что с его помощью сможет занять должность начальника Пекинской духовной миссии и осуществит свою сокровенную мечту – узнает ближе малодоступную тогда Китайскую империю и сопредельные с ней страны.
Надо отметить, что, близко познакомившись с Бичуриным, граф Головкин был покорен его недюжинными лингвистическими способностями, превосходной памятью и деятельной натурой. Это и предрешило дальнейшую судьбу отца Иакинфа – он был назначен начальником духовной миссии. 18 июля 1807 г. миссия выехала из Иркутска и 17 сентября из пограничного русского города Кяхты отправилась в столицу Срединной империи.
Часть этих записей была позже использована в его «Записках о Монголии», вышедших в 1826 г. в Петербурге. Несомненно, интерес Иакинфа Бичурина к жителям Монголии и Китая, укладу их жизни и самобытной культуре имел научно-познавательный характер. Проезжая через Монголию, он изучал монгольский язык и с увлечением собирал историко-этнографические сведения о монгольских племенах. Именно ему было суждено стать первым русским ученым, приступившим к тщательному изучению истории народов Центральной и Средней Азии на основе письменных источников на восточных языках.
На седьмом году жизни в Пекине он перевел литературно-исторический свод учений Конфуция, затем приступил к переводам-извлечениям в трех томах из огромного китайского географического сочинения «Дайцин и Тунчжи» и обширного перевода в 16 томах «Тунцзянъ ганму» – сводной истории Китайского государства с древнейших времен до Цинской династии (1644). Не только о глубоком интересе Бичурина к жизни народов Восточной Азии, но и о собственных обширных познаниях свидетельствуют его переводы научных сочинений по китайской астрономии, философии, сельскому хозяйству, торговле, судоходству.
Однако нравы того времени не терпели такого вольнодумства. И пока Иакинф в Пекине без устали занимался наукой, царские министры в Петербурге искали ему замену. 1 декабря 1820 г. в Пекин прибыла новая духовная миссия во главе с архимандритом Петром Каменским.
15 мая 1821 г. члены духовной миссии во главе с Иакинфом Бичуриным, сопровождаемые 30 верблюдами (15 из них были нагружены вьюками и ящиками с книгами, рукописями и другими предметами огромной научной ценности), телегами и небольшим казачьим отрядом, двинулись из Пекина в обратный путь на родину. Он еще не знал, что Синод приговорил его к ссылке на вечное поселение в Соловецком монастыре. Отца Иакинфа лишили архимандрического и священнического сана, но оставили в монашеском звании.
Многие просвещенные умы России пытались смягчить участь ученого-монаха. И в 1824 г. государь император высочайше соизволил повелеть: «Причислить монаха Иакинфа Бичурина к Азиатскому департаменту».
Началась новая веха в жизни Иакинфа. Знаменитый синолог стал желанным гостем в литературных салонах столицы, посещал субботники князя В.Ф. Одоевского, познакомился и подружился с А.С. Пушкиным, В.Г. Белинским, Н.А. Некрасовым, И.А. Крыловым. Великий его современник А.С. Пушкин, дружески встречавшийся с Бичуриным и хорошо знавший его как ученого, писал: «Самым достоверным и беспристрастным известием о побеге калмыков обязаны мы отцу Иакинфу, коего глубокие познания и добросовестные труды разлили столь яркий свет на сношения наши с Востоком».
Пик творческого подъема ученого относится к 1827–1837 гг., когда были завершены исследования в области востоковедения, создано «Статистическое описание Китайской империи». Дважды он совершал научные поездки в Забайкалье.
Продолжительная экспедиция (1830–1831) в азиатскую часть России не только обогатила ученого новыми материалами. Во время пребывания в Забайкалье он решает оставить монашество. По возвращении из экспедиции, 29 августа 1831 г., в день своего рождения, Бичурин из Троицкосавска, расположенного близ Кяхты, подает в Синод прошение о снятии с него монашеского сана. Однако воля «августейшего» самодержца всея Руси Николая I такова: оставить Иакинфа Бичурина «на жительство по-прежнему в Александро-Невской лавре, не дозволяя оставлять монашества…» В 1835 г. Бичурин был вновь направлен в Сибирь, где проявлял основные поручения Азиатского департамента. В Кяхте ему было поручено организовать училище китайского языка. В столицу он вернулся в январе 1838 г. В этом же году вышла в свет его «Китайская грамматика». В 1840 г. – еще одно научное исследование – «Китай, его жители, нравы, обычаи, просвещение». Следующим энциклопедическим трудом неутомимого синолога стало «Статистическое описание Китайской империи», а в 1844 году Н.Я. Бичурин выпустил книгу «Земледелие в Китае с семьюдесятью двумя чертежами разных земледельческих орудий».