Vasco Núñez de Balboa nació en la localidad extremeña de Jerez de los Caballeros en 1475. Posiblemente su padre fuese el hidalgo Álvaro Núñez (o Martínez) de Balboa, y sobre su madre prácticamente no se sabe nada. Tuvo tres hermanos. Fue paje y escudero de Pedro Portocarrero, VIII señor de Moguer, con el que vivió en el Castillo de Moguer (Huelva). También vivió en Córdoba y tuvo casa en Sevilla.
En el año 1500, al oír las historias que se contaban sobre los viajes de Colón y al ser animado por su señor Pedro Portocarrero, decidió apuntarse a la expedición que partía hacia el Nuevo Mundo que iba a poner en marcha Rodrigo de Bastidas y su piloto Juan de la Cosa. Así que en 1501 recorrería las costas caribeñas al este de Panamá, pasando por el golfo de Urabá hasta llegar a la actual Colombia en el cabo de Vela. Después pondría rumbo a La Española, aunque una nave naufragó.
Gracias a las ganancias obtenidas en ese viaje, Balboa pudo comprarse un terreno en La Española, donde vivió unos años dedicándose a la agricultura y a la crianza de cerdos. Pero el clima de la zona era adverso para tales tareas a causa de los terribles huracanes. Los cerdos eran muy caros de mantener y el hambre azotaba la isla, de modo que Balboa decidió huir al sentirse acosado por sus acreedores y se embarcó en la expedición del bachiller y Alcalde Mayor de Nueva Andalucía Martín Fernández de Enciso, cuya misión era ayudar a su superior el gobernador Alonso de Ojeda, que junto a otros hombres había fundado el poblado de San Sebastián de Urabá en Nueva Andalucía, ya en tierra firme en la actual Colombia.
Mientras llegaban al poblado, Enciso descubrió a Balboa en el barco y lo amenazó con abandonarlo en la primera isla que encontrase, pero muchos tripulantes se pusieron de parte de Balboa y convencieron a Enciso de la utilidad que Balboa podía ofrecerle a la expedición, ya que había explorado la zona años antes.
El poblado estaba siendo acosado por muchos indígenas guerreros que usaban armas venenosas, siendo herido Ojeda en su pierna, retirándose a La Española y dejando su cargo a Francisco Pizarro, que sólo era un soldado que espera la llegada de la expedición de Enciso en la que se embarcó Balboa. Ojeda le ordenó a Pizarro que aguantase cincuenta días en el poblado y si no resistía que regresase a La Española. Pero cuando se disponía a partir, justo en ese momento llegaba la expedición de Enciso, que se encontró el poblado completamente destrozado.
Al llegar a las costas de Nueva Andalucía el barco naufragó y con él se perdió la credencial que otorgaba los poderes a Enciso, lo que más tarde le permitiría a Balboa desafiar su autoridad.
Los indígenas atacaban a los españoles sin dar tregua. Balboa sugirió que lo más prudente era trasladar el poblado hacia la región del Darién, ubicada al oeste del golfo de Urabá, donde había tierra fértil y no abundaban indígenas hostiles. Enciso aprobó la propuesta. Allí los esperaba el cacique Cémaco, señor de la comarca, que tenía a sus órdenes a quinientos hombres dispuestos a combatir, y por tanto se llevó a cabo una disputada batalla, en la que los españoles resultaron vencedores.
Cémaco y los indígenas que sobrevivieron a la batalla huyeron al interior de la selva. Los españoles se hicieron con un botín considerable en alhajas de oro. Balboa, a causa de la victoria, que los soldados imploraron a la Virgen de la Antigua Sevilla, hizo promesa de voto y en diciembre de 1510 fundaría el primer establecimiento permanente en tierra continental americana, que se llamaría Santa María la Antigua del Darién. Esto le daría a Núñez de Balboa autoridad y respeto entre sus compañeros, mientras que Enciso era tachado de déspota y avaricioso por las restricciones que hizo del oro.
Balboa se convertiría en portavoz de los descontentos y conseguiría la destitución de Enciso como gobernante de la ciudad, argumentado que la nueva Santa María la Antigua del Darién quedaba fuera de la gobernación de Ojeda (que era lugarteniente de Enciso), pues ésta se restringía al golfo de Urabá. La nueva ciudad se encontraba dentro de los límites de la gobernación de Diego de Nicuesa.
Tras la destitución de Enciso, se estableció un cabildo en un gobierno municipal, que sería el primero en el continente americano. Núñez de Balboa sería elegido alcalde junto a Martín Zamudio. Al poco tiempo llegaría a Santa María de la Antigua una flotilla dirigida por Rodrigo Enrique de Colmenares, con el propósito de encontrar a Diego de Nicuesa, que se encontraba en apuros en algún lugar del norte de Panamá. Rodrigo Enrique propuso a los colonos que se fuesen con él en busca de Nicuesa a fin de entregarle el control de la nueva ciudad. De modo que salieron a su encuentro Diego de Albites y Diego del Corral, que lo encontraron en un estado muy grave a causa de una escaramuza de indígenas. Pero pudo escuchar el relato de la batalla contra el cacique Cémaco y sus quinientos indígenas y la fundación de Santa María. Y no dudó en ir a la ciudad para imponer su autoridad, pues interpretaba lo hecho por Enciso y Balboa una intromisión en su jurisdicción de Veraguas. Lope de Olano, que estaba preso junto a otros presos inconformes, persuadió a Diego de Albites y Diego del Corral para que no le entregasen el control de la nueva ciudad a Nicuesa, pues éste era ávaro y cruel y sería muy capaz de arruinar la ciudad. De modo que Albites y Del Corral salieron antes de que Nicuesa llegara y avisaron a Balboa de las malévolas intenciones de Nicuesa. Y cuando éste quiso desembarcar en el puerto de la ciudad fue impedido por una muchedumbre. Finalmente fue detenido y encarcelado.
Balboa quedaría como gobernador de facto de Veraguas, e hizo lo posible para que también lo fuese de iure enviando al alcalde Zamudio y a Valdivia a que se presentasen ante el virrey de las Indias, Diego Colón, para que hiciese oficial el nombramiento de Balboa. Zamudio viajaría a España para gestionar dicho nombramiento, y el 23 de diciembre de 1511 la corona hizo oficial el nombramiento de Balboa como gobernador y capitán de la provincia del Darién. Y se haría con el mando absoluto de Santa María la Antigua.
Balboa saldría a reconocer la zona en busca de oro y esclavos, y atravesaría el itmos de Panamá, mientras sometía a unas tribus y se aliaba con otras. A finales de 1512 y principios de 1513 Balboa y sus hombres llegaron a una zona gobernada por un cacique llamado Careta, que se aliaría con los españoles e incluso se convirtió al cristianismo. Es más, Balboa tomaría «como si mujer fuera legítima» a la sobrina de Careta.
Balboa conquistaría al vecino y rival de Careta, el cacique Ponca, el cual huyó a las montañas, y tanto españoles como indígenas destruyeron sus casas. Después llegaría a los territorios del cacique Comagre, que eran fértiles pero muy salvajes. Comagre los recibió con benevolencia e incluso también se convirtió al cristianismo. Fue en este lugar donde Balboa oyó por primera vez que existía otro mar tras las montañas.
Los españoles entrarían en disputas entre sí por el poco oro que encontraban, a lo que Paciquiaco, el hijo mayor de Comagre, viendo la avaricia de los españoles, les diría: «Si tan ansiosos estáis de oro que abandonáis vuestra tierra para venir a inquietar la ajena, yo os mostraré una provincia donde podéis a manos llenas satisfacer ese deseo». Y relató que al sur había gente rica que incluso utilizaba vajillas y cubiertos de oro para comer y beber, pero les advirtió que necesitaría mil hombres para vencer a las tribus de aquellas tierras y los que estaban en las costas del otro mar. Estas tribus pertenecían al Imperio inca, del cual eran las primeras noticias que llegaban a oídos de los españoles.
Balboa decidió volver a Santa María a principios de 1513 para disponer de más hombres provenientes de La Española. Pero al volver se enteró de que Enciso persuadió a las autoridades de la ciudad contando su versión de los hechos, por lo cual Balboa decidió enviar a Enrique de Colmenares directamente a España para que pidiese la ayuda necesaria, ya que las autoridades de La Española no dieron respuesta a sus reclamaciones. A Balboa se le negó que dispusiese de más hombres y suministro al conocerse la historia de Enciso por la Corte española. Por tanto Balboa decidió que llevaría a cabo su empresa con sus hombres y los recursos de los que disponía, apoyándose con prudencia en los indígenas que conocían bien la selva.
Y así el 24 de septiembre de 1513 junto a 190 españoles y varios guías indígenas y una jauría de perros llegaron a las tierras del cacique Torecha, jefe del poblado de Cuarecuá, donde se disputó una intensa batalla en la que finalmente se impusieron los españoles. Cuando entraron en la casa de Torecha y vieron a su hermano «en traje de mujer» junto a otros nobles, interpretando la escena como un harén homosexual, por lo cual los ejecutaron a todos y echaron sus restos a los perros.
Con todo, los hombres de Torecha decidieron aliarse con Balboa, que junto a 67 españoles (entre ellos se encontraba Francisco Pizarro) se internaron en las montañas del río Chucanaque, desde cuyo cima, según le informaron los indígenas, podría verse el otro mar. Y al llegar efectivamente pudieron verlo, por lo que el capellán de la expedición, Andrés de Vera, tendría motivos para entonar el Te Deum Laudamus, mientras que los demás hombres levantaron pirámides de piedra y grabaron cruces en los árboles para festejar el nuevo descubrimiento. Era un 25 de septiembre de 1513.
Enseguida la expedición descendió las montañas para ir hacia el mar no sin antes guerrear bravamente con el cacique Chiapes. Dos días después el grupo que encabezaba Alonso Martín de Don Benito llegaría a las orillas del mar del sur que algún día sería llamado el «Lago español», pero que finalmente se quedaría con el nombre de «Pacífico», que le dieron los propios españoles al atravesarlo.
Balboa llegaría con 26 hombres y levantó con una mano la espada y con otra el estandarte de la Virgen María y se adentró en el mar hasta las rodillas tomándolo en posesión de los soberanos de Castilla Juana y Fernando. El golfo en que se hallaba la orilla se bautizó como Golfo de San Miguel, porque el 29 de septiembre es el día de San Miguel Arcángel.
Tras realizar nuevas conquistas en el viaje de vuelta, llegaría a Santa María el 19 de enero de 1514, y envió a Pedro de Arbolancha para que viajase a España y diese la noticia del descubrimiento del nuevo mar. El 23 de septiembre de ese mismo año Balboa sería nombrado por la corona adelantado del Mar del Sur y gobernador de Panamá y Coiba.