Након истраживања на подручју данашње Северне Македоније 1900. године, Цвијић је започео научна испитивања на подручју Косова и Метохије.
Кренуо је са сарадницима из Скопља на коњима и пешке кроз Качаничку клисуру. Стигао је до села Готовуше и венаца Шар планине. Затим је код Феризовића (данашњег Урошевца) проматрао бифуркацију Неродимке (реке која припада сливу Црног мора и сливу Егејског мора).
Након испитивања ове географске необичности, упутио се ка Гњилану, успут проучавајући слив Биначке Мораве. О Гњилану Цвијић је записао да се у овом месту осећао дух културније Србије, а да је међу албанским становништвом владала узрујаност.
Следеће место које су посетили било је Ново Брдо, где је био смештен стари средњовековни рудник. Цвијић је том приликом обишао и остатке старог града. Друго средњовековно знаменито насеље које је посетио било је Јањево. За ово место написао је да је позната католичка варош.
Осим наведених места, посетили су и најзнаменитији косовски манастир, Грачаницу код Приштине, а затим научно испитивали околину Приштине, претежно проучавајући клисуру Приштевке. Из Приштине, успутно се задржавајући на Газиместану и код Бабиног моста, путовали су ка Вучитрну и Косовској Митровици, путујући час лево, час десно од реке Ситнице, како би обишли ободне, махом ниске планине.
План ове научне екскурзије био је да из Митровице посете и истражују у Метохији. Међутим, у овој области је тада преовлађивала нестабилна политичка ситуација. Турска власт у Митровици била је у лошим односима са Арнаутима (Албанцима). Кајмакам (председник општине) у Митровици, за којег је Цвијић написао да је био исламизовани Грк са Крита, убеђивао је Цвијића и његове сапутнике да не иду у Пећ и Пећку патријаршију. Разлог је био тај што и суварије (коњаници) турских власти нису смели да иду у то подручје. Одлучивши да, ипак, предузме планиране екскурзије, Цвијић је своју цариградску препоруку оставио кајмакаму и започео научна истраживања по околини Митровице и Звечана, до Бањске и огранака планине Рогозне.
Током тих краћих научних излета у разговору са представницима турских власти Цвијић је сазнао да може покушати да оде у Пећ, те је по повратку у Митровицу, тражио од кајмакама војну пратњу за реализацију научне екскурзије до Пећи. Након преговора о издавању дозволе, кајмакам је одлучио да Цвијић тражи исту од команданта места. Са дозволом за путовање, добијеном из Цариграда (данашњег Истанбула), Цвијић је отишао до команданта о којем је у својим белешкама написао да га је препознао са ранијих путовања и да је то био Сали-паша, турски официр, родом из Тузле.
Он је употребио свој лични утицај на Албанце, омогућивши Цвијићу и његовим сарадницима пут до Пећи уз војну пратњу. На савет неколико албанских сапутника Цвијић је склонио карте и при путовању није ништа записивао. Српски научник је успео да под јаком пратњом, изведе екскурзије по метохијској равници. Том приликом, обишао је Призрен, клисуру Бистрице, Ругово, Дечане, Ђаковицу, Истиниће, Луку, Прилеп и Сковјане.
У Ђаковици су посетили Ризу-Беја и најпознатије представнике племена Битича и Гаша. На путу од Дечана ка Ђаковици обишли су реку Крсну, место Ура-Терзија, кречњачки рт који раставља Метохију од Подрима, затим прешли Швански мост на Дриму и обишли села Големо и Мало Круше, након којих су обишли реку Топлуху и стигли у Призрен.
Утиске са ове екскурзије на којој је имао бројних тешкоћа, Цвијић је записао у својим бележницама након повратка. Помоћу њих сазнајемо и да је у селу Ђураковац албански шеик бунио мештане против њихове екскурзије, као и да је на путовању кроз Метохију несигурност повећавала ниска, храстова шума ситногорица, која је покривала већи део земљишта и кроз коју није било пута, затим албанске куле, које су углавном биле без прозора, само с прозорима за пушке, и наоружани Албанци.
Резултат научних испитивања на подручју Косова и Метохије био је да се Динарски планински систем не продужава преко Метохијске котлине на југу, већ да јужно од ње настаје нови, геолошки и геоморфолошки потпуно различит систем. Ове снопове планинских венаца, јужно од Метохије, назвао је Шарско-пиндски систем.
