W dzieciństwie fascynowały go opowieści o indiańskich zapomnianych miastach, przede wszystkim te dotyczące legendarnego Vitcos - ostatniego bastionu Inków walczących z Hiszpanami najeżdżającymi ich kraj.
Po pierwszej wizycie w Chile dawne zainteresowania odżyły i Bingham rozpoczął wieloletnią pracę nad odnalezieniem zaginionego Vitcos. W 1906 roku wyruszył na pierwszą wyprawę. Po dotarciu do Cusco uzyskał potwierdzenie o istnieniu twierdz wysoko w górach. Potwierdziły się wzmianki o nich dokonane przez Charlesa Wiennera, brytyjskiego podróżnika, na pracach którego w dużej mierze opierał się Bingham. W tamtych czasach krążyło bardzo wiele mitów o rzekomych skarbach, jakie król Manco miał przenieść do górskich twierdz podczas ucieczki przed Hiszpanami. Wielu było więc poszukiwaczy skarbów i łowców nagród. Z pomocą lokalnych przewodników, Binghamowi udało dotrzeć się do ruin dziś znanych pod nazwą Choquequirao. Odkrycie Machu Picchu musiało jeszcze jednak poczekać.
Mimo, że pierwsza wyprawa jedynie zaostrzyła apetyt, archeolog musiał wrócić do USA w celu zebrania funduszy i zorganizowania nowej wyprawy. Udało mu się to w 1911 roku, kiedy to powrócił do Peru z zamiarem odnalezienia legendarnego Vitcos. Z archeologiem skontaktował się doktor Alberto A. Giesecke, który wcześniej otrzymał potwierdzone informacje o tajemniczych zabudowaniach na szczycie nieopodal hacjendy człowieka nazwiskiem Braulio Polo y Borda. Hiram Bigham dotarł do doliny Vilcabamba w lipcu 1911 roku. Po rozmowach z kilkoma tubylcami udało mu się uzyskać informacje o tym jak dotrzeć do dwóch zabytkowych cytadel Inków - Machu Picchu i Wayna Picchu. 24 lipca 1911 roku Bingham i jego towarzysze rozpoczęli wspinaczkę traktem, który dziś znany jest jako oficjalna droga na szczyt Machu Picchu. Na miejscu badacze i prowadzący ich przewodnicy znaleźli pokryte wegetacją zabudowania. Rozmiary cytadeli i ogrom odkrycia w pierwszej chwili nie wydały im się tak oczywiste, ponieważ większość lokacji zakrywała roślinność. Można sobie jedynie wyobrazić, jakie było podniecenie podróżników, którzy metr po metrze wycinali maczetami pnącza pokrywające tajemnicze miasto.
Dostrzegając zarysy świątyń, pałaców, domów oraz olbrzymich schodów, Bingham doszedł do wniosku, że rzeczywiście udało mu się odnaleźć legendarne Vitcos - ostatnią stolicę Inków. Nadał jej nazwę identyczną jak nazwa szczytu, na której się znajdowała - Machu Picchu, czyli „Stary Szczyt”. Sam badacz na zawsze zapisał się na kartach historii archeologii a odkryte przez niego tajemnicze miasto stało się wkrótce wielką atrakcja badawczą i turystyczną. Mimo, że obecnie rocznie odwiedzają ją tysiące turystów, inkaska nazwa Machu Picchu oraz właściwe przeznaczenie pozostaje wciąż nieznane, co z pewnością podnosi wartość tego ze wszech miar niepowtarzalnego zabytku kultury Inków.
