Od září 1960 do října 1962, Rogozov pracoval v Antarktidě, v jeho roli jako jediný lékař pro tým třinácti vědců na Novolazarevskaya Stanice, založena v lednu 1961.

ráno 29. dubna 1961 Rogozov zažil celkovou slabost, nevolnost a mírnou horečku a později bolest v pravé dolní části břicha. Žádná z možných konzervativních léčebných postupů nepomohla. Podle 30 dubna se objevily známky lokalizované peritonitidy, a jeho stav se večer výrazně zhoršil. Mirny, nejbližší sovětská výzkumná stanice, byla více než 1000 mil od Novolazarevské. Antarktické výzkumné stanice jiných zemí neměly k dispozici Letadlo. Silné podmínky vánice v každém případě zabránily přistání letadel. Rogozov neměl jinou možnost, než provést operaci na sobě.

provoz začal v 02:00 místního času na 1. Května s pomocí řidiče a meteorolog, který poskytl nástroje a držel zrcadlo tak, Rogozov mohli pozorovat oblastech, které nejsou přímo viditelné. Rogozov ležel v polořadovce, napůl se otočil na levou stranu. Řešení 0.5% novokain byl použit pro lokální anestezii břišní stěny. Rogozov udělal 10-12 cm incize břišní stěny, ale při otevření peritonea se omylem řez slepého střeva a musel na šití. Pak odhalil slepé střevo. Podle jeho zprávy bylo zjištěno, že příloha má na základně tmavou skvrnu a Rogozov odhadl, že by praskla během jednoho dne. Dodatek byl resekován a antibiotika byla aplikována přímo do peritoneální dutiny. Obecná slabost a nevolnost se vyvinuly asi 30-40 minut po zahájení operace, takže po ní byly opakovaně potřeba krátké pauzy na odpočinek. Kolem 04:00 byla operace dokončena.

po operaci došlo k postupnému zlepšení příznaků peritonitidy a celkového stavu Rogozova. Teplota těla se po pěti dnech vrátila do normálu a stehy byly odstraněny sedm dní po operaci. Své pravidelné povinnosti obnovil asi za dva týdny. Vlastní operace zachytila představivost sovětské veřejnosti v té době. V roce 1961 mu byl udělen Řád rudého praporu práce. Incident vyústil ve změnu politiky, a poté, rozsáhlé zdravotní kontroly byly povinné pro personál, který má být nasazen na těchto expedicích.