Das sturmerprobte Schiff gehört seit 1996 zur Greenpeace-Flotte. Zuvor war die ehemalige Polarbjørn (norwegisch "Eisbär") jahrelang als norwegisches Forschungs- und Versorgungsschiff in der Arktis und Antarktis unterwegs. Sie ist speziell für kalte Gewässer gebaut.

Im Januar 1996 wird der ehemalige Frachter und Eisbrecher in nur vier Monaten für Greenpeace umgerüstet. Der Funkraum wird generalüberholt: Satellitentelefon und -fax sowie leistungsfähige Funkgeräte garantieren die Verbindung zur Außenwelt. Damit die Schlauchboote schnell ausgesetzt werden können, bekommt die Arctic Sunrise neue, wendige Kräne. Die Aufenthaltsräume werden um einen neuen Vortragsraum ergänzt und bieten damit Platz für bis zu 100 Menschen. Die Arctic Sunrise verfügt über einen riesigen Aktionsradius. Sie kann ohne aufzutanken einmal um den Erdball fahren.
Im August und September 1996 werden mit der Arctic Sunrise im Mittelmeer die ersten Aktionen durchgeführt. Anschließend wird mit Hilfe des Schiffs eine Dokumentation in der Nordsee erstellt von Öl- und Gasplattformen, die versenkt werden sollten. Ende 1996 wird der Eisbrecher auf eine vierwöchige Klima-Expedition in die Antarktis geschickt.
1997 geht die Arctic Sunrise erneut auf Klimatour. Diesmal vor die Südspitze Argentiniens. Von dort startet eine Kampagne zum Schutz der gemäßigten Regenwälder. Anschließend fährt die Crew in den Südosten Alaskas, um die Auswirkungen des Klimawandels auf den Bering-Gletscher zu dokumentieren. Die auf den Touren festgehaltenen Veränderungen des Eises, der Wanderungen von Meeressäugern und Wetterverhältnisse werden später auf der Klimakonferenz in Kyoto vorgestellt.
Im Mai 1998 wird die Arctic Sunrise für eine Klimakampagne zum Schutz der Arktis genutzt. Die Fahrt führt auch zu den Sachalin-Inseln Russlands. Dort protestiert Greenpeace gegen die Ölförderung in der Bering-See. Eine weitere Station der Arctic Sunrise ist Neuseeland. Von dort geht es ins Südpolarmeer für eine Kampagne gegen den japanischen Walfang. 1999 folgt eine dreiwöchige Arktis-Expedition, der Einsatz gegen Atom- und Plutonium-Transporte auf Schiffen und wieder eine Kampagne gegen den japanischen Walfang im Südpolarmeer.
Auch im Jahr 2000 wird die Arctic Sunrise gegen die japanische Walfangflotte und für die Kampagne gegen Piratenfischerei gebraucht. Weiter tourt das Schiff im Rahmen einer Kampagne gegen Umweltverschmutzung durch Südamerika.
In 2001 fährt die Arctic Sunrise ins Nordpolarmeer. Vor Grönland protestieren die Greenpeacer gegen die Nutzung der US-Militärbasis Thule für das "Star Wars"-Programm.
Mitte 2002 bricht die Arctic Sunrise zu einer Informationstour über Erneuerbare Energie auf - gerade auch in Hinblick auf den Weltgipfel für nachhaltige Entwicklung in Johannesburg, Südafrika.
Anfang 2003 transportiert das Schiff sieben Behälter mit verseuchter Erde aus dem indischne Bhopal nach Amsterdam. Dort befindet sich die Zentrale von Dow Benelux. Greenpeace fordert von der Firma die Beseitigung der Altlasten nach der Chemiekatastrophe von 1984.
Im Jahre 2004 fährt die Arctic Sunrise nach Brasilien, um den Rio Grande hochzufahren. Unter dem Motto: Brasilien: Besser ohne Gen-Saat!
werden die Menschen vor Ort über die Gefahren der Gentechnik aufgeklärt und informiert.
Ein Jahr später ist das Schiff vor Grönland unterwegs. Dabei werden die Auswirkungen des Klimawandels an Gletschern untersucht. Im Dezember des Jahres ist die Arctic Sunrise in den Walschutzgebieten am Südpol unterwegs. Greenpeace-Aktivisten versuchen Wale vor japanischen Walfängern zu schützen, indem sie sich zwischen Harpunen und Walen stellen.
Zu einem Zwischenfall kommt es im Januar 2006: Das japanische Walfängerschiff Nisshin Maru rammt bei einer regelwidrigen 360-Grad-Kursänderung die Arctic Sunrise.
Auch im Mai im Hafen von Santarém, Brasilien, wird die Arctic Sunrise mehrmals gerammt: Diesmal ist es ein Schiff des US Agrarkonzerns Cargill. Das Greenpeace-Schiff lag im Hafen, um das Verladen von Soja an einer illegal von Cargill gebauten Verladestation zu unterbinden.
Im September demonstriert die Arctic Sunrise im Hafen von Paldiski (Estland). Der Anlass: Greenpeace vermutet, dass der Tanker Probo Koala illegal Giftmüll im afrikanischen Staat Elfenbeinküste entsorgt und damit den Tod von mindestens sieben Menschen verursacht hat.
Im Februar 2007 nimmt die Arctic Sunrise an einer Aktion im britischen Marinestützpunkt Faslane teil und wird deshalb von der Polizei des britischen Verteidigungsministeriums beschlagnahmt.
Am 30. August 2007 beteiligt sich die Arctic Sunrise in der Nähe von Nanticoke, Ontario, am Protest gegen das kanadische Schiff Algomarine. Die Algomarine transportiert Kohle. Aktivisten bemalen den Rumpf der Algomarine mit der Aufschrift: No Coal. No Nuclear. Clean Energy.
2008 unternimmt die Arctic Sunrise unter der Überschrift Defending the Mediterranean
eine Mittelmeertour. Dabei ertappt sie Piratenfischer auf frischer Tat.
Den Sommer 2009 verbringt das Schiff in der Arktis. Mit an Bord sind Klima- und Meeresexperten von Greenpeace sowie Wissenschaftler verschiedener Universitäten und Institute. Im Juli dokumentieren sie, dass ein großes Stück des Petermann-Gletschers kurz davor steht, abzubrechen.
Am 12. August 2010 bricht die Arctic Sunrise zu einer dreimonatigen Untersuchungstour in den Golf von Mexiko auf, um dort Daten über die Auswirkungen der Deepwater Horizon-Ölkatastrophe zu sammeln.