在与哥哥一起做了几年的铁路测量员后,华莱士的生活因1847年在莱斯特遇到亨利-沃尔特-贝茨而改变。
亚马逊
华莱士和贝茨讨论了对亚马逊进行探险的想法。该计划是通过将标本送回伦敦,由代理人出售以获取佣金来支付费用。另外,正如华莱士在给贝茨的信中所说,旅行者要 "收集事实,以解决物种起源的问题"。这两位朋友现在都是经验丰富的业余昆虫学家,他们在伦敦会面,通过观看主要藏品中的南美洲动植物来为自己做准备。
贝茨和华莱士于1848年4月从利物浦启程,于5月底抵达帕拉(现在的贝伦)。第一年,他们在该市附近的一栋别墅里定居,收集鸟类和昆虫。此后,他们同意独立收集。
华莱士继续在亚马逊河上绘制了四年的地图,收集标本,并对这里的人民、语言、地理、植物和动物做了记录。1852年7月12日,华莱士乘坐海伦号双桅船前往英国。在海上航行了28天后,船上货物中的香脂起火,船员被迫弃船。华莱士在船上的所有标本,也就是他的大部分收藏,都丢失了。他只能保存他的部分日记和几幅素描。华莱士和船员们在一艘敞篷船上呆了十天,然后被乔德森号双桅船接走。
东印度群岛
从1854年到1862年,31岁到39岁,华莱士走遍了荷属东印度群岛(现在的马来西亚和印度尼西亚),收集标本出售,研究自然。华莱士在荷属东印度群岛收集了超过125,000件标本(仅甲虫就超过80,000件)。其中有一千多只是科学界的新物种。
他观察到在群岛的一个狭窄的海峡上有明显的动物学差异,因此他提出了现在被称为华莱士线的动物地理学边界。巴厘岛和龙目岛是群岛中的两个岛屿,最宽处仅相距17英里(28公里),面积大致相同,气候、土壤、海拔和面貌也相同。然而,它们的植物群和动物群却如此不同。
"在这个群岛上有两种不同的动物群落,它们的区别就像非洲和南美洲的动物群落一样大......但在地图上或在岛屿的表面上却没有任何标记它们的界限。边界线在比属于同一组的其他岛屿更接近的岛屿之间穿过。我认为西部是亚洲大陆的一个分离部分,而东部则是前西太平洋大陆的一个零星延伸。
他想知道,为什么海峡巴厘岛一侧的动物和植物是亚洲类型的,而龙目岛一侧的动物和植物是澳大利亚类型的?这就意味着,西方群体是由共同的西方种群演变而来,而东方群体是由共同的东方种群演变而来。
当他在探索群岛的时候,他完善了他对进化的想法,并有了关于自然选择的著名见解。1858年,他向达尔文发送了一篇概述其理论的文章;同年,这篇文章与达尔文自己的理论描述一起发表。
他在那里的研究和冒险经历最终在1869年以《马来群岛》出版。它成为19世纪最受欢迎的自然历史旅行杂志之一。它受到了查尔斯-达尔文和查尔斯-莱尔以及其他一些人的赞扬,如小说家约瑟夫-康拉德,他称这本书是他 "最喜欢的床边伴侣"。