Le journal de la mer de Cortez décrit une expédition de biologie marine menée par John Steinbeck et son ami proche, Ed Ricketts, du 11 mars au 20 avril 1940. L’expédition quitte la baie de Monterey, en Californie, descend la côte de Basse-Californie et dans la mer de Cortez, puis revient par le même itinéraire. Les espèces marines sont collectées et enregistrées, ainsi qu’un journal de tout ce qui est rencontré en cours de route, y compris les observations de la vie marine, de la navigation et de la météo, des peuples autochtones habitant la région et des activités du groupe d’expédition et de l’équipage. Le journal comprend également des discussions sur la philosophie, la biologie, la spiritualité et la place de l’homme dans la nature, qui reflètent les intérêts de longue date de Steinbeck et Ricketts.
L’expédition commence dans la baie de Monterey, où Steinbeck et Ricketts recherchent un capitaine et un voilier, un équipage et des provisions pour leur voyage. Leur capitaine est Tony, un homme prudent qui garde un navire très propre et fonctionnel. Tex est embauché comme mécanicien de navire, et Tiny et Sparky comme marins, pêcheurs et cuisiniers. Après avoir participé à une célébration dans la baie de Monterey pour marquer la fin de la saison de pêche, le navire navigue vers le sud, courant nuit et jour et ne s’arrêtant que pour s’approvisionner à San Diego. Ils marquent un changement dans la mer et le temps au sud de la frontière et prennent le temps de se rendre à Cabo San Lucas, où ils s’arrêtent pour faire examiner leurs papiers et visiter la petite ville de la conserverie. Après cela, ils naviguent dans la mer de Cortez.
L’expédition remonte la côte ouest, s’arrêtant presque tous les jours pour ramer l’esquif jusqu’à un récif ou un rivage et collecter des organismes marins. Souvent, ils les conservent et les étiquettent pendant qu’ils naviguent vers la prochaine escale. En direction du nord le long de la côte de la péninsule de Baja, ils se rassemblent à Cabo San Lucas, Pulmo reef, Point Lobos sur l’île d’Espiritu Santo, El Mogote, Amortajada Bay, Marcial Reef, Puerto Escondido, Coronado Island, Concepcion Bay, San Lucas Cove, San Carlos Baie, baie de San Francisquito et baie d’Angeles. En chemin, ils s’arrêtent dans les villes portuaires de La Paz, où ils se rendent aux offices du Vendredi Saint ; Puerto Escondido, où ils sont invités à faire la chasse aux gros moutons ; et Loreto, où ils visitent une mission et une église en ruine.
À ce stade, l’expédition se dirige à nouveau vers le sud, d’abord le long de la côte est de l’île de l’Ange Gardien, puis à travers la mer de Cortez jusqu’à l’île de Tiburon. Pendant la partie sud du voyage, ils se rassemblent à Puerto Refugio sur l’île Guardian Angel, à Red Bluff Point sur l’île Tiburon et à Puerto San Carlos. Ils s’arrêtent à Guaymas et y passent quelques jours, où ils renouent avec l’actualité et les autres communications. Au sud de Guaymas, ils rencontrent une flotte de pêche japonaise, qui drague le fond à la recherche de crevettes. Ils montent à bord et observent les méthodes de pêche, qui draguent et détruisent toutes les autres espèces de vie marine avec les crevettes, et prélèvent des spécimens représentatifs. Ils continuent de collecter à Estero de la Luna et dans l’estuaire d’Agiabampo. Ils retraversent ensuite la mer de Cortez jusqu’à leur dernier arrêt de collecte sur l’île d’Espiritu Santo, puis contournent la pointe et rentrent chez eux.
Pendant le voyage, l’équipe de collecte et l’équipage développent lentement un autre sens du temps et commencent à vivre leur vie au rythme de la mer. Ils saisissent toutes les occasions d’interagir avec, d’apprendre et d’observer les Indiens locaux et leur mode de vie. Les soucis du monde moderne et de la guerre sont laissés pour compte, bien que Steinbeck les rappelle souvent dans la pensée philosophique. Une grande partie de leur temps est consacrée à observer la mer et ses habitants, et à s’engager dans des discussions scientifiques et philosophiques suggérées par ce qu’ils voient. Les discussions vont de la simple spéculation sur le comportement ou les attributs d’une espèce à des débats philosophiques de grande envergure sur la place de l’homme dans le monde naturel, les modes de pensée et les méthodes d’enquête scientifique, et les observations de leur propre comportement et des raisons de celui-ci. Ils reviennent enrichis par l’expérience et ayant acquis le sens d’un mode de vie différent.