Od 1803 do 1805 brał udział w podróży morskiej dookoła świata pod dowództwem Adama Johanna von Krusensterna; przerwał wyprawę na Kamczatce by zbadać Aleuty, Archipelag Kodiak i Alaskę, potem dotarł do Stanów Zjednoczonych i przez Syberię do Sankt Petersburga, dokąd dotarł w 1808.
W 1813 Langsdorff został mianowany konsulem generalnym w Rio de Janeiro. Otrzymał gospodarstwo w północnej części Rio, oddawał się kolekcjonowaniu roślin i zwierząt. Razem z przyrodnikiem Augustinem Saint-Hilaire badał od 1813 do 1820 przyrodę i geografię prowincji Minas Gerais.
Po długich przygotowaniach licząca 40 osób i wyposażona w siedem łodzi ekspedycja wyruszyła z Porto Feliz rzeką Tietê, i dotarła do Cuiabá w Mato Grosso 30 stycznia 1827. Tam podzieliła się na dwie ekspedycje: pierwsza, z Langsdorffem i Florencem, dotarła do Santarém nad Amazonką 1 lipca 1828, doświadczając po drodze wielu trudności (większość uczestników, w tym baron Langsdorff, zachorowało na tropikalną gorączkę, prawdopodobnie żółtą febrę). Adrien Taunay w styczniu 1828 utonął w rzece Guaporé. Obie ekspedycje ponownie się złączyły w Belém i powróciły statkiem do Rio de Janeiro, przybywając tam 13 marca 1829, po blisko trzech latach i 6000 km przebytej drogi.
Langsdorff powrócił do Europy w 1830. Zmarł we Fryburgu w 1852 roku na dur brzuszny.
Bemerkungen auf einer Reise um die Welt in den Jahren 1803 bis 1807, 2 Bände, Frankfurt am Main 1812
Bemerkungen über Brasilien. Mit gewissenhafter Belehrung für auswandernde Deutsche, Heidelberg 1821
Bibliografia
Georg Christoph Hamberger, Johann Georg Meusel: von Langsdorf (Georg Heinrich). [W:] Das Gelehrte Teutschland, oder Lexicon der jetzt lebenden teutschen Schriftsteller. Achtzehnter Band. Hrsg. von Johann Samuel Ersch. Meyer, Lemgo 1821, s. 482
Friedrich Ratzel: Langsdorff, Georg Heinrich Freiherr v.. [W:] Allgemeine Deutsche Biographie (ADB). Band 17, Duncker & Humblot, Leipzig 1883, s. 689