Participó con Roberto Ivens en la célebre travesía entre Angola y la costa del océano Índico.

En 1860 se embarcó como guardiamarina para Angola a bordo de la corbeta D. Estefânia, al mando del príncipe D. Luís, más tarde rey, permaneciendo durante tres años en la estación naval de África Occidental.

Estas expediciones se integraban en un contexto político marcado por un fuerte brote expansionista europeo en los dominios del continente africano, anticipándose a la histórica Conferencia de Berlín, celebrada en 1885.

Aparecieron exploradores de todas las grandes potencias europeas, lanzados en una verdadera rivalidad por la prospección de territorios, lo que obligó a Portugal a revisar urgentemente su política colonial y hacer efectiva su presencia en esos lugares.

Hecho el trayecto Benguela-Bié, las divergencias entre Serpa Pinto y Brito Capelo llevan a la expedición a dividirse, ya que Serpa Pinto, por su propia iniciativa, trataba de lograr la travesía hasta Mozambique.

[4]​ Desde el comienzo del viaje Serpa Pinto intentó desviar los objetivos de la expedición.

[5]​ Brito Capelo y Roberto Ivens permanecieron fieles al proyecto original concentrando su atención en la misión para la que habían sido nombrados, es decir, en las relaciones entre las cuencas del Zaire y del Zambeze.

Por otro lado, con la intención de configurar una ruta comercial que uniese Angola y Mozambique los nombró el 5 de noviembre del mismo año para hacer los reconocimientos y exploraciones necesarios.

A lo largo de todo el viaje, Roberto Ivens escribió, dibujó, hizo bocetos y recopiló cartas, mientras que Hermenegildo Capelo coleccionó especímenes de plantas, rocas y animales.

En junio de 1885 la expedición llegó finalmente a Quelimane (Mozambique), habiendo logrado los objetivos definidos por el gobierno.

El 24 de ese mes, al solicitar la renuncia, terminó su carrera militar.