Már a Kr. u. 2. században sejtették, hogy kell lennie egy ötödik kontinensnek valahol délen, egy olyan földnyelvnek, amely az Arktisszal ellentétben létezik – maga az Antarktisz elnevezés is az arktikus vidék ellenkező párjára utal. Eleinte Terra Australisnak nevezték a még csak teóriában létező földrészt, a második században Tyre-i Marinus adta neki az Antarktisz elnevezést.
A 15-16. században több expedíció indult a Jóreménység fokához és a Horn-fokhoz, ezek
egyértelművé tették, hogy ha valóban létezik az Antarktisz, annak különálló földrésznek kell lennie.
1773-ban James Cook és legénysége először lépte át a déli sarkkört, de csak a környező szigeteket, magát a földrészt nem sikerült elérniük. Ez volt az első dokumentált bizonyíték az Antarktisz létezésére.
A kontinens felfedezését egyszerre három expedíció is magáénak mondja: az amerikai Nathaniel Palmer, az orosz Fabian Gottlieb von Bellingshausen és a brit Edward Bransfield vezette csapat is úgy vallotta 1820-ban, hogy ők pillantották meg először a földrészt. Utóbbi expedíció fedezte fel a Déli-Shetland-szigeteket.
Valószínűleg az amerikai John Davis kapitány és legénysége lépett először a kontinens területére 1821-ben, méghozzá a Hughes Bay közelében.
1840-től azonban a felfedezéshullám megállt, és majd’ ötven évig nem igazán foglalkoztak az Antarktisszal az emberek. Először az 1890-es években került megint középpontba, amikor
norvég és skót expedíciók bálnavadászatra kerestek megfelelő helyet a kontinens közelében.
A következő hajtóvadászat az 1900-as évek elején a Déli-sark elérésére irányult – ekkor kezdődött meg a nagy verseny Roald Amundsen és Robert Faldon Scott között.
Ezt a korszakot az antarktiszi felfedezések hőskorának is szokás nevezni, hiszen az önjelölt kalandorok tömegével próbálták meg minél részletesebben megismerni az addig az ismeretlenség homályába burkolózó kontinenst. Az elnevezés (és a kezdeti lendület) Dr. John Murray a londoni Királyi Geológiai Társaságban tartott előadásáról eredeztethető, ahol az oceanográfus és tengerbiológus kijelentette, hogy szervezett felfedezésekre van szükség, hogy az Antarktisz kiemelt geológiai kérdéseire választ kapjunk.
A Belga Antarktisz Expedíció volt az első, amelynek legénysége egy egész telet eltöltött a fagyott kontinensen 1898-ban. A csapatot Adrian de Gerlache vezette. Hajójuk,
a Belgica a jég fogságába esett, így kényszerűségből maradtak a helyszínen:
1898 februárjától 1899 márciusáig itt várták, hogy hazajuthassanak.
Az első olyan expedíció, amely a kontinens szárazföldjén telelt át, a brit Southern Cross Expedition volt, amely 1898-ban indult útjára, és két évig járta a leghidegebb földrészt. Ők használtak először szánokat és szánhúzó kutyákat, valamint ők voltak az elsők, akik leereszkedtek a Ross-selfjégre is.
A Scott-féle expedíció 1901 és 1904 között zajlott, és rengeteg új helyszínt felfedezett és elnevezett –
a Déli-sarkért folytatott hajszát azonban pár évvel később elvesztette.
Bár 1910-ben indulva végül 1912. január 18-án elérte a kitűzött célt, Roald Amundsen kapitány már 1911. december 16-án járt arra, így Scott csak második lehetett. Scott előbb indult el (1911. január 25-én kezdte meg útját a Déli-sark felé), Amundsen február 15-i indulásával mégis megelőzte.
Ma már a kontinens szinte minden zegzugát ismerjük, jelenleg féltjük a létét a globális felmelegedés káros hatásai miatt. Az Antarktisz jege folyamatosan olvad a növekvő átlaghőmérséklet miatt, és
ez nem csak az itt élő állatok számára jelenthet katasztrófát,
de az emberek jövőjére nézve sem fest túl jó képet – a tengerszintet ugyanis jelentősen megnöveli.