Российская научно-исследовательская экспедиция на озеро Байкал (2008—2010), в ходе которой было совершено 160 погружений на глубоководных аппаратах «Мир-1» и «Мир-2». Это первое погружение «Миров» в пресной воде, но не первое глубоководное погружение на Байкале: ранее там работали ПОА «Пайсис». В экспедиции не использовалось судно-носитель «Академик Мстислав Келдыш». Для транспортировки «Миров» на Байкал использовался самолёт Ан-124 «Руслан», а роль судна-носителя исполнила грузовая баржа «Метрополия» (длина — 64 метра; ширина — 12,5 метров; водоизмещение — 1 тыс. тонн). Экспедиция стала для «Миров» третьей без использования судна-носителя. Спуск на воду ГОА осуществлялся с помощью стотонного автокрана.

Руководителем экспедиции был учёный-океанолог, доктор географических наук, Артур Николаевич Чилингаров.

Стоимость экспедиции составила свыше 6 миллионов долларов. Исследовательские работы финансировались инвестиционной компанией «Метрополь» через Фонд содействия сохранению озера Байкал. «РЕСО-Гарантия» на время экспедиции застраховала аппараты «Мир-1» и «Мир-2» на 3 миллиона долларов. В перечень страховых случаев входило возмещение убытков в случае пропажи аппаратов без вести.

23 июля «Метрополия» прибыла в порт Турка с задержкой в несколько часов из-за плохой погоды (волны до 1,5 метров). Тестовый неглубоководный (500 метров) спуск батискафов перенесён из-за плохой погоды на 24 июля. 24 июля начаты технические погружения «Миров». Сдача аппаратов немецкому регистру «Ллойд». Погружение вместе с представителями организации на глубину 437 метров.  Баржа-носитель вернулась в порт Турка.    26 июля технические погружения ГОА «Мир-1» и «Мир-2» не состоялись из-за шторма

27 июля в 11:00 по московскому времени начались технические погружения «Миров». Спуски проходили примерно в километре от берега.

29 июля начаты исследовательские погружения «Миров». Аппараты «Мир» достигли глубины 1580 метров. Батискафы прошли 3,5 мили в разных направлениях; дно ровное илистое, резких впадин рельефа не обнаружено. Первым начал спуск «Мир-1», в 8 часов 30 минут по московскому времени. «Мир-1» достиг дна озера на глубине 1580 метров. Батискаф установил трёхгранную пирамиду (высота 50 см) с гербами России и Бурятии. На пирамиде нанесена надпись — «85 лет Республике Бурятия». «Мир-1» всплыл в 14 часов 30 минут по московскому времени. Аппарат «Мир-2» начал погружение в 8 часов 50 минут. По достижении дна озера «Миром-2» были установлены флаг Российской Федерации и флаг Бурятии (из титана). На дно также была доставлена капсула с посланием потомкам. «Мир-2» произвёл всплытие в 16 часов 00 минут по московскому времени.

Нет единого мнения о максимальной глубине, достигнутой «Мирами». По заявлению директора Байкальского института природопользования Сибирского отделения РАН Арнольда Тулохонова, максимальная глубина составила 1608 метров. По данным Анатолия Сагалевича: «Точные показатели глубины погружений составляют 1622 м и 1634 м, а не 1580 м и 1592 м, как сообщалось ранее». Возможными причинами неточных данных может быть тот факт, что датчики глубины «Миров» приспособлены для работы в солёной воде, а не пресной. «Мир-1» произвёл спуск в районе мыса Ижимей острова Ольхон, затем по дну прошёл до полуострова Святой Нос.

4 августа «Миры» произвели третье исследовательское погружение[27]. Спуск на глубину 850 метров, аппараты «Мир» работали примерно в двух километрах друг от друга, цель погружения — изучение геологии озера. Отобраны пробы грунта и воды. Сотрудники Лимнологического института установили датчики на местах выходов естественных углеводородов. Поиск выхода нефти на дне (источник нефти не обнаружен). В ходе погружения в районе Баргузинского залива обнаружен вид червей, ранее неизвестный науке Всплытие запланировано на 14:00 по московскому времени[.

5 августа в 7:00 по местному времени — баржа «Метрополия» вышла из бухты Максимиха в район погружений в Баргузинском заливе[32].

7 августа состоялось погружение аппаратов на глубину 800 метров с целью исследования функционирования экосистемы озера. В спуске участвовали сотрудники Лимнологического института Сибирского отделения РАН, доктора биологических наук — Тамара Земская и Татьяна Ситникова. На глубине 850 метров, южнее выхода из Баргузинского залива обнаружен источник нефти. Отобраны пробы поступающей нефти и живых организмов.

11 августа в 6:00 по местному времени в порт Листвянка прибыл корабль «Верещагин» с участниками экспедиции для смены состава учёных. Обнаружен предположительно неизвестный ранее науке живой организм — голубая губка. Технические погружения в районе острова Ольхон с целью обучения новых пилотов. Инструктаж проводили Анатолий Сагалевич и Евгений Черняев.

12 августа состоялись погружения у места естественного выхода нефти. «В ходе погружений мы увидели, что это (места естественного выхода нефти) — своеобразный оазис, где живые организмы концентрируются и выживают. В этих местах жизнь кипит, там много и рыб, и ракообразных, и моллюсков. Здесь жизнь богаче, чем во многих других местах Байкала», — сообщила Тамара Земская.

14 августа при погружении на борту одного из «Миров» находился писатель Валентина Распутина. Погружение возле побережья Бурятии было произведено на глубину 800 метров и длилось около трёх часов. «Там ощущаются порядок, особая красота, умиротворение, дружелюбие и главное — полное отсутствие агрессии. Да, там обитают низшие организмы, но они в чём-то выше нас», — заявил писатель после погружения.

15 августа погружения проводились в центральной части озера Байкал, в районе максимальных глубин. Был произведён забор образцов.

28 августа произведено погружение в районе посёлка Большое Голоустное, с японскими учёными на борту. Цель погружения — обнаружение газовых гидратов. Глубина погружения — около 800 метров.

10 сентября первый этап экспедиции завершён. Совершено 52 погружения.  Исследованы воды озера в районе Баргузинского залива, Ольхонских ворот, также место впадения реки Селенга в озеро Байкал.