Определением Синода от 12 августа 1916 г. архимандрит Нестор был избран на Камчатскую и Петропавловскую кафедру. «К 1917 году, – вспоминал он, – на Камчатке было уже 32 церкви и прихода, 60 часовен, приписанных к другим приходам, и 45 школ, а в г. Петропавловске была второклассная учительская школа и высшее начальное училище, получившие существование при содействии братства». После установления советской власти (1922–1931 гг.) на полуострове не осталось ни одной действующей церкви и церковноприходской школы, всё духовенство было репрессировано. В 1980–1990 гг., в период возрождения духовной жизни на полуострове, Камчатское благочиние (протоиерей Ярослав Левко) и Петропавловская и Камчатская епархия (епископ Нестор (Сапсай)) занимались, в основном, «внутренней» миссией: крестили славянское население полуострова, устраивали церкви, создавали общины и приходы, учили основам канонической церковной жизни. В начале ХХI в. архиепископ Игнатий (Пологрудов) организовал ежегодный выезд миссионерских экспедиций приходского духовенства на север Камчатки, в национальные районы Корякского АО и на Командорские острова. Участники экспедиций сочетали функции миссионеров с обязанностями приходских священников, а также с благотворительной деятельностью. Архиепископ Игнатий поддержал проект создания Музея истории православия на Камчатке и в Русской Америке, учреждение епархиального издательства. Еженедельно выступал на телевидении, по его благословению были опубликованы три тома истории Петропавловской и Камчатской епархии. С 2011 г. Петропавловской и Камчатской епархией управляет епископ Артемий (Снигур). При нём образован Миссионерский отдел (руководитель иеромонах Феодор (Малаханов)). Петропавловский во имя великомученика Пантелеимона мужской монастырь получил статус миссионерского (девять насельников являются миссионерами). Три группы миссионеров трудятся в Пенжинском, Олюторском, Карагинском, Тигильском, Алеутском районах. Крупные поселения северных районов посещаются работниками миссии раз в два – три месяца, создаются стационарные миссионерские станы в посёлке Палана, посёлке Оссора, селении Тиличики, на Командорских островах, строятся храмы и жилые дома для населения. По распоряжению Патриарха Московского и всея Руси Кирилла (Гундяева) ежегодно сроком на полгода на Камчатку прибывают группы студентов миссионерской кафедры Белгородской духовной семинарии. Они трудятся в соответствии с планами Миссионерского отдела и под его руководством.