Fue la primera persona de origen europeo en circunnavegar el lago Chad, cuando formaba parte de una misión para fijar rutas comerciales en África Central.

[1]​ En 1849, formó parte de una expedición comandada por James Richardson, que tenía como objetivo forjar relaciones entre el gobierno británico y los reinos del África Central.

Esta expedición salió de Trípoli en la primavera de 1850, cruzaron el Sáhara y en 1851, tras la muerte de Richardson, la expedición se dividió en dos, Overweg se dirigió por la ruta de Zinder a Kukawa, y terminó reuniéndose nuevamente con la parte de la expedición liderada entonces por el científico Heinrich Barth.

Después durante 18 meses exploraron el Emirato Adamawa, el río Benue y finalmente completaron su hazaña más notable al circunnavegar el lago Chad.

Barth había escrito sobre la gran capacidad de Overweg como científico y observador, pero también habló de su falta de disciplina en redactar notas ordenadas y su desprecio por su propia seguridad, le condenaron a la oscuridad y una muerte temprana en la flor de su juventud.