Der Wunsch, eine Passage durch die Neue Welt nach China zu finden, trieb die meisten frühen europäischen Entdecker an. 1536 erhob Frankreich Anspruch auf das Gebiet, das später zu Neufrankreich wurde und heute einen Großteil Südostkanadas umfasst. Ab 1625 übernahmen die Jesuitenmissionen die Rolle von Entdeckern und Missionaren und versuchten, die amerikanischen Indianer zum Katholizismus zu bekehren. Von den Stützpunkten an den Großen Seen aus wurde die französische Expansion fortgesetzt.
Die französische Politik gegenüber den amerikanischen Indianern unterschied sich von den Bemühungen der Spanier und Engländer dadurch, dass die Franzosen direkte Handelsnetze und Partnerschaften mit den Indianern förderten. Französische Siedlungen wurden gegründet, wuchsen aber im 17. Jahrhundert aufgrund von Kriegen und einer restriktiven französischen Politik nur langsam. Diese Politik änderte sich, als Graf Frontenac im Jahr 1672 Gouverneur wurde. Die Expansionisten wollten nun eine französische Präsenz in den westlichen Gebieten, und die Beschreibungen der Eingeborenen über den großen Fluss „Messi-Sipi“ im Westen führten zu einem Auftrag an Louis Jolliet.
Louis Jolliet wurde 1645 in Quebec geboren. Er war gebildet und hatte die praktischen Fähigkeiten, um 1672 den Auftrag zu erhalten, „den großen Fluss namens Michissipi zu erforschen, von dem man annimmt, dass er in das Meer von Kalifornien fließt.“ Pater Jacques Marquette, der fünf indianische Sprachen beherrschte, wurde beauftragt, Jolliet zu begleiten. Marquette war 1666 in Kanada angekommen und hatte 1669 die Leitung der Jesuitenmission in Chequamegon Bay übernommen, wo er mehrere Illinois-Indianer kennenlernte. Marquette lernte, Illinois zu sprechen, und wollte eine Mission unter ihnen gründen. Jolliet wurde mit der Leitung der Expedition beauftragt und reiste nach St. Ignace (im heutigen Michigan), um Pater Marquette abzuholen.
Am 17. Mai 1673 brach die Expedition von St. Ignace aus in zwei Kanus mit fünf Männern auf. Sie reisten am Westufer des Michigansees entlang, fuhren in die Green Bay und dann den Fox River entlang bis zu einer Portage zum Wisconsin River. Am 17. Juni erreichten sie den Mississippi.
Am 25. Juni 1673 bemerkten sie eine Trampelpfad am Flussufer. Die Spur führte sie zu Illinois-Indianern – einem Peoria-Dorf etwa 2 Leagues (fast 6 Meilen) vom Fluss entfernt und zwei weiteren Dörfern eine halbe Leagues weiter. Dies beschreibt die Lage dieses Ortes – heute Iliniwek Village State Historic Site. Von allen Orten, die von der Expedition besucht wurden, ist dies einer der wenigen, bei denen es relativ sicher ist, dass Jolliet und Marquette tatsächlich dort standen. Dieser Ort entspricht der überlieferten schriftlichen Beschreibung, und die hier gefundenen Artefakte weisen auf die Illinois-Indianer hin und enthalten sehr frühe europäische Handelswaren.
Nachdem die Expedition einige Tage bei den Peoria an diesem Ort verbracht hatte, setzte sie ihre Reise den Mississippi hinunter fort. In der Nähe der heutigen Grenze zwischen Missouri und Arkansas traf die Expedition auf einige Michigamea (einen anderen Illinois-Stamm) und gelangte schließlich zur Mündung des Arkansas River, wo sie einige Tage bei den Quapaw-Indianern verbrachte. Nachdem sie festgestellt hatten, dass der Mississippi in den Golf von Mexiko mündet und nicht in den Pazifik, und weil sie befürchteten, auf die Spanier zu treffen, kehrten sie um und reisten flussaufwärts zurück. Ihr Rückweg weicht von der Route flussabwärts ab, indem sie über den Illinois River und eine Portage in den Michigansee zurückkehren.
Am Ende ihrer Reise verfassten beide einen Bericht über ihre Reise. Jolliet fertigte zwei Kopien an: eine sollte in einer Mission in Sault Ste. Marie hinterlassen werden, die andere nahm er mit nach Montreal. Als sein Kanu in den Stromschnellen von Lachine in der Nähe von Montreal umkippte, gingen alle seine Unterlagen verloren. Leider brannte die Mission ab, und die andere Kopie seines Berichts ging ebenfalls verloren. Nur die Abschrift von Pater Marquettes Bericht durch einen anderen Priester ist erhalten geblieben.
Sie hatten zwar keine Route zum Pazifik gefunden, aber die Mündung des Missouri River, was die Hoffnung auf eine solche Route weiter beflügelte. Ihre Bemühungen ermutigten den französischen Entdecker Sieur de La Salle, neun Jahre später den Mississippi hinunter bis zum Golf von Mexiko zu reisen und den Fluss und seine Nebenflüsse für Frankreich zu beanspruchen (1682).