En 1742 viajó a Cochinchina, permaneciendo allí por 30 años; convirtiéndose en especialista en flora asiática.

Como no eran bien acogidos los misioneros, entró como matemático y naturalista al servicio del rey.

Se hizo pasar además por médico, lo que le permitía visitar a los cristianos en sus casas sin infundir sospechas.

Durante la persecución contra los cristianos (1750-1752), recorrió Camboya, Siam, Sumatra (Indonesia), el golfo de Bengala y Malabar (India), coleccionando especies botánicas.

Loureiro aprovechó los meses de espera para enriquecer su colección botánica y llegó finalmente a Lisboa en 1782.