Desde septiembre de 1960 hasta octubre de 1962, Rogozov trabajó en la Antártida, en su papel de único médico para un equipo de trece investigadores en la Estación Novolazarevskaya, establecida en enero de 1961.
En la mañana del 29 de abril de 1961, Rogozov experimentó debilidad general, náuseas y fiebre moderada, y más tarde dolor en la parte inferior derecha de su abdomen. Ninguno de los posibles tratamientos conservadores ayudó. Para el 30 de abril, los signos de peritonitis localizada se hicieron evidentes, y su condición empeoró considerablemente por la noche. Mirny, la estación de investigación soviética más cercana, estaba a más de 1.000 millas de Novolazarevskaya. Las estaciones de investigación antárticas de otros países no tenían un avión disponible. Las severas condiciones de ventisca impidieron el aterrizaje de aviones en cualquier caso. Rogozov no tuvo más opción que operarse a sí mismo.
La operación comenzó a las 02:00 hora local del 1 de mayo con la ayuda de un conductor y un meteorólogo, que proporcionaron instrumentos y sostuvieron un espejo para que Rogozov pudiera observar áreas no directamente visibles. Rogozov yacía en posición semi reclinada, medio girado hacia su lado izquierdo. Una solución de 0.se utilizó novocaína al 5% para la anestesia local de la pared abdominal. Rogozov hizo una incisión de 10-12 cm en la pared abdominal, pero al abrir el peritoneo cortó accidentalmente el ciego y tuvo que suturarlo. Luego expuso el apéndice. Según su informe, se encontró que el apéndice tenía una mancha oscura en su base, y Rogozov estimó que habría estallado en un día. Se resecó el apéndice y se aplicaron antibióticos directamente en la cavidad peritoneal. La debilidad general y las náuseas se desarrollaron aproximadamente 30-40 minutos después del inicio de la operación, por lo que se necesitaron varias pausas cortas para descansar después de eso. Alrededor de las 04:00 la operación estaba completa.
Después de la operación se produjo una mejoría gradual de los signos de peritonitis y en el estado general de Rogozov. La temperatura corporal volvió a la normalidad después de cinco días, y los puntos se retiraron siete días después de la operación. Reanudó sus funciones regulares en unas dos semanas. La autocirugía capturó la imaginación del público soviético en ese momento. En 1961 fue galardonado con la Orden de la Bandera Roja del Trabajo. El incidente dio lugar a un cambio de política, y a partir de entonces, los controles de salud exhaustivos eran obligatorios para el personal que se desplegaba en tales expediciones.