筹航工作经过17个月的忙碌，终于胜利完成。船队由五艘大帆船组成。其中三位船长是西班牙人，麦哲伦只是名义上的总指挥，可见，西班牙王室并没有把信任全交给麦哲伦，这就为航行途中的纠纷埋下了祸根。1519年9月19日，全体船员在圣玛丽亚大教堂举行临别仪式。第二天，船队离开塞维利亚港，人类历史上的一次远航开始了。
船队沿着哥伦布开辟的西航线驶向新大陆，经过3个月的航行，船队到达巴西。在里约热内卢湾休整了30天，补充了一些新鲜食品和淡水后，又经过四个多月航行，才终于在1520年1月抵达圣玛丽亚角。经过探测，令麦哲伦大失所望，这并不是他热望的那个神秘的海峡。行船日益困难，速度也日渐缓慢，半年过去了，他朝思暮想的目标仍是那么遥远。暮气沉沉的天空，恶劣的气候条件，船员渐渐流露出不安和不满。几位西班牙船长与麦哲伦之间的关系也日趋紧张，控制与反控制的斗争日益激烈。最终麦哲伦控制了整个船队。至此，麦哲伦已出航一年，一年之中，一艘船沉没，两名船长被杀，这一时期大概是麦哲伦最苦闷的时期。而实际上此时麦哲伦离他希望到达的海峡只咫尺之遥。又经过一番周折，麦哲伦于万圣节那天发现举世闻名的“麦哲伦海峡”。
1520年11月28日，疲惫的麦哲伦船队走出了麦哲伦海峡，浩瀚无边的太平洋横在船队的面前。船队在这个烟波浩渺的大洋上航行，由于洋面上风平浪静，麦哲伦便称之为“太平洋”。船队在平静的洋面上航行了两个多月，饥饿、疲惫威胁着这支船队。最后饥饿到了最严重的程度，船上已没有食物了。大家靠吃牛皮度日，因为长期吃不到新鲜的食物，许多人得了坏血病，19人因此死去。而那些幸存者，也是双腿浮肿、麻木。这支孤独的舰队，在茫茫大海上漂泊了三个月零二十天，受尽了常人难以想像的苦痛，终于在1521年3月6日再次见到了久违的陆地。
对麦哲伦船队来说，这一发现太及时了。船队还没有驶进海湾，就遭到当地土著居民的公开抢劫。麦哲伦也针锋相对地对岛上居民进行了抢劫。这次抢劫拯救了这些西班牙人，新鲜的水果、大量的肉食和清爽的淡水，使大多数船员很快恢复了健康。经过三天的休息，船队又重新扬帆起锚，继续向西航行。一星期之后，一个接一个岛屿出现在他们眼前，他们发现了一群陌生的群岛——菲律宾群岛。麦哲伦明白，他们总算得救了。现在无数危险都已经烟消云散。他已找到了通向印度的西航道路。他将满载香料，经过印度和好望角，从地球的另一端返回家园，荣誉、财富将不再是幻想。但是，麦哲伦并没有享受到他所拥有的荣誉和奖赏，在菲律宾群岛的宿务岛，一场悲剧让他的这一切都化为乌有。
宿务岛的首领对这些远道而来的客人非常欢迎，并且盛宴为他们洗尘接风，岛上首领及他的部族欣然接受了基督教的洗礼，并且还准备与西班牙缔结盟约。离宿务岛不远的一个小岛（马克坦岛）的首领一向与宿务岛不和，他们对这些西班牙人也没有好感。
为了炫耀西班牙人的威力，也为了巩固与宿务岛的联盟，麦哲伦决定教训一下马克坦岛上的“刁蛮之徒”。这是他一生中的一次轻率行为，他只带了60名全副武装的士兵，而他本来有150人可以调用；而且他让冲突一方的主角，宿务岛的土王及其士兵做旁观者，去欣赏他怎样用这60人征服马克坦岛的酋长和居民。然而，悲剧发生了，这60名全副铁甲的人居然没能挡住一大群赤身裸体的“野蛮人”的进攻，这场小小的冲突使麦哲伦方面死掉了8个人。虽然从数字的角度来看，这不算太大的损失，但是偏偏这8个人中有一个是麦哲伦本人。
船队因为失掉了自己的灵魂而陷入了混乱，水手们不仅报复了马克坦岛，而且对亲敬他们的宿务岛也肆意为虐。在又一次激战中，西班牙人又失去了两位优秀的船长，他们在塞维利亚起航时270人，而现在只剩下150人，要装备三艘船显然人员不足，因此只好把“康塞普逊”号付之一炬，剩下“特里尼达”号和“维多利亚”号，并排着离开这个伤心之地。
环球航行的最后一段历程由其他船员们在1522年9月完成。这时，三年前出发的船队只剩下18人。
世界航海史上永远铭记麦哲伦及其同行的功绩。在科学史上他们第一次以实践证明：地球是圆的。
曾随麦哲伦远航的皮加费塔在日记中这样描写了麦哲伦的最后时刻：
当岛民们意识到船上的枪炮打不到他们时，便像潮水似的向我们涌来。箭弩、标枪齐发，长矛短剑乱刺，弄得我们只有招架之功，没有还手之力。
后来，他们发现，我们身上虽有盔甲保护，但两慢却茶露在外面，于是就集中目标刺我们的腿脚。船长的右脚中毒箭受伤。这时，他看到形势不妙，下令慢慢撤退。这下子，阵势大乱，几乎所有的人都争着后撤。结果，他身边只剩下我们六个或八个人保驾。他的煺已残废多年，无法迅速后撤。岛民们认出他是首领，就集中向他进攻。他的头盔被打掉两次。他奋力抵抗，后来左腿重重地挨了一刀，他扑通一声向前倒下去，头栽到水里。岛民们手持短剑一拥而上，朝他乱砍乱刺，直到把他杀死。
他在不经意间揭开了一个沉睡了两千年的秘密，他来了世界尽头，却发现实际情况掰握比任何人所猜测的都要匪夷所思。
改变世界面貌的人
——英国航海家库克船长
詹姆斯·库克1728年10月27日出生于英国北约克郡一个苏格兰工人家庭，是家里的第二个儿子。
16岁那年，库克被惠特比以北的一个海滨村庄商店收为学徒。有一天，库克的一名顾客用一枚不多见的硬币付款，硬币上的遥远天际和未开发土地的图案让库克难以忘怀，他的传奇人生也从此开始：他放弃了手头的工作，跟着惠特比的一名船主做学徒。
二十四五岁时，读完了弗朗西斯·德雷克等探险家传记的库克报名加入了皇家海军，亲眼目睹了英法之间的七年战争。在攻打法国占领的魁北克时，他勘察了加拿大的圣劳伦斯河，为英国舰艇得以安全驶入进攻位置立下了汗马功劳。
这项工作给人留下了深刻印象，海军部最终决定交给他一项任务——考察英国新占领的地区纽芬兰。在执行这项虽平淡无奇但意义重大的任务时，库克了解到，1766年8月该地区将出现日食。他细致的观测结果引起了当时世界上最有名的科学机构——英国皇家学会的注意。
1769年6月3日，天文学家们预测，金星将越过太阳的表面。
他们需要有人从太平洋上观测这一现象，为一个重要的科学问题寻找答案。而海军部和皇家学会不约而同地打算策划一次航行，目的是寻找传说中“未知的南方大陆”。海军部和皇家学会都很清楚，如果这个大陆果真存在的话，39岁的库克无疑是发现它的理想人选。
1768年8月，库克登上由运煤船改造而成的“奋斗”号从普利茅斯启航。不足30米长的“奋斗”号上有100名船员和一个科学家小组，他们将先驶往位于太平洋中部的塔希提岛观测金星的运动过程，然后再向南寻找“未知的南方大陆”。
在海上航行了七个多月后，库克一行终于抵达了塔希提岛。他高超的航海技术使得“奋斗”号比预计时间提前数周到达。在观测完金星，对这个小岛进行首次考察后，他启锚向南寻找传说中的大陆。
库克接受的秘密命令是：航行到南纬40度的地方，就足够发现那片大陆。经过近一个月的航行之后，库克放弃了——除了海，他没有看到任何东西。但他并没有打道回府，而是掉头向北寻找一个似乎更真实存在的大陆。
一个月后，他找到了。那就是新西兰，一个西方人几个世纪以来未能发现的大陆。荷兰探险家阿贝尔·塔斯曼曾在1642年到过那里，但他认为那是“未知的南方大陆”的一部分。库克证明了他的看法是错误的，并花了数月时间勘察，发现那不过是两座巨大的岛屿。
1771年7月，库克经过三年的环球航行后回到祖国。在几周的陆上休息时间里，他得知自己将开始一段要求更为苛刻的航行。他将再一次为英国抢占新的领土，并密切关注其他欧洲殖民者的动向。与此同时，他还有重要的科学研究工作要做：一位研究坏血病疗法的医学专家将与他同行。在长途旅行中，坏血病常常夺去许多人的生命。
库克还将对航海技术的重大突破——天文钟的四种模型一一进行测试。天文钟能够精确记录时间，让船员计算出所处经度，从理论上来说，只要再加上纬度就能确定所处的位置。而库克接受的命令中仍然包括“未知的南方大陆”的传说。这次他将去更南的地方寻找它。
1773年1月，即启程五个月后，库克的新船“决心”号在“冒险”号随同下，向南到达了前人没有到过的地方——进入了南极圈。他们随即开始了绕这个高纬度地区的首次环球航行。他们看到了大片浮冰，但始终没有找到那片传说中的大陆。
1775年7月，库克率领船员回到英国。此时，他们到过的太平洋的面积已经超过了以往任何人——向南到达南纬70度，向北到达南回归线、复活节岛和更远的地方。而且，他们所做的贡献不仅在于确认了一个古老传说的谬误，库克还证实了坏血病疗法的价值，从而拯救了无数未来船员的生命。他同时还证明了天文钟的精确性。
库克的第二次航行取得了巨大的成功，他也获得了相应的褒奖。为了表彰他对祖国所作的贡献，乔治三世国王亲自将他从上尉提升为上校。他也因科学探索成果被选为皇家学会会员。而且，这位46岁的船长探险家非常有可能到皇家学会任职，那里收人丰厚、工作清闲——很少有人能在长期有压力的生活之后进行如此舒适的休整。
但不久后，库克就接到秘密命令——筹划第三次航行，寻找能避开危险的合恩角，从大西洋到太平洋的捷径。为了找到向往已久的西北航道，海军部制定了两套航行计划：一是从大西洋一侧寻找，二是从太平洋一侧即白令海方向寻找。无法拒绝挑战的库克同意率领“决心”号重返太平洋。
这次航行从一开始就不太顺利。“决心”号1776年7月启航的时候就已经比原定计划晚了两个月，库克也奇怪地显得心神不宁。到达新西兰的时候，库克知道他们已经不可能按时抵达白令海，于是他们不得不逗留了数月。
当库克再次启锚向北的时候，他们已经比原定时间晚了10个月。1778年1月，他发现了夏威夷群岛，这是他的另一个著名发现。作为首批造访的欧洲人，船员们受到了当地人的热烈欢迎。但是，由于剩下的时间已经不多，库克不得不在停留了五周之后再次向北航行。他最终于当年7月到达白令海，开始寻找西北航道的西出口。
在接下来的两个月里，库克航行到了接近南极的地方，但没有找到任何出口。由于不断被冰块包围以及时间紧迫，他决定回到夏威夷过冬——这个决定影响了他最终的命运。
一开始，一切都很顺利：库克一行受到了天神般的迎接。但到了1月底，这位“神明”和他的随从显然已经不受欢迎了，于是库克决定启程回国。但踏上旅途仅仅四天，破旧的“决心”号就失去了前桅，他们被迫重返夏威夷。
在停泊修船期间，“决心”号的一条小船被人偷走。判断失误的库克怒不可遏，带着一帮全副武装的船员冲上岛去，试图抓住一名部落首领。这一举动无异自取灭亡。库克被当地斗士用大头短棒打死，尸体被撕裂。
据说历史上还没有一个人能像詹姆斯·库克船长那样，对世界地图的面貌进行如此重大的修改、调整。一生中，他曾进行过三次远航探险考察，而其中任何一次都足以使他名垂青史，流芳千古。在当时那个时代，世界地理学领域中存在着许多重大难题等待着人类去作出解答，而库克正是一位对这些难题作出极为精确回答的伟大人物。
坏血病是一种极为可怕的疾病，它曾在远程航海中夺走了成千上万名水手的性命。早在达·伽马时代，它就成为一种严重的灾祸，而直到18世纪中叶人们也未找出医治或预防这种疾病的良策。库克船长在早期航海中就曾亲眼自睹了坏血病患者痛不欲生的惨状，因而在谋划前往太平洋远航时，他就多方求教各类专家寻求防治这一顽症的良策。他可能查阅到了当时皇家海军医生詹姆斯·林德撰写的一些论文，这些论文科学地论证了柑橘和柠檬的特殊疗效。于是，库充船长就决定采用这一良方，并辅之以其他措施。三年远航无一水手患有坏血病雄辩地证明了这些水果的疗效。除了柑橘汁之外，库克船长的“武器装备”中还包括胡萝卜、泡菜和果酱。此外在国家粮食供应委员会秘书帕尔翰姆先生的建议下，他还带上了大量的由麦芽汁制成的药品。
此后，在英国各地，“酸橙汁”一词就成为水兵和军舰的代名词，因为皇家海军条例中明文规定水兵必须饮用酸橙汁。