Nakon tri tjedna, Cook je ugledao kopno. To nije moglo biti ništa drugo nego istočna obala Nove Nizozemske. Poslije će se ta zemlja zvati Australijom, ali je tada nazvana prema mnogobrojnim nizozemskim putovanjima duž njezine zapadne obale nakon prvoga zabilježenog otkrića 1606. nizozemskoga kapetana Jansza.
Dana 28. travnja 1770., Nakonnakon tjedan dana plovidbe prema sjeveru duž obale, ugledali su malenu uvalu iza koje je bila nizina s rijetkim drvećem eukaliptusa. Banks je pronašao toliko mnogo novih biljaka da je Cook taj zaljev nazvao Botany Bay. Pomno je ucrtano gotovo 3200 km u pomorsku kartu. Zamalo je završilo kobno kada se Endeavour nasukao probijenog trupa na Velikome koraljnom grebenu. Oslobođen je izvanrednom pomorskom vještinom, a trebalo je šest tjedana da se brod popravi. Banks je zapisao prve bilješke o životinjama poput divovskih zečeva. za koje je rekao da ih lokalni ljudi nazivaju „klokanima“. Slijedeći obalu Cook je oplovio oko najsjevernije točke, koji je nazvao Rt York. Dokazao je da su Nova Nizozemska i Nova Gvineja odvojene zemljane mase, a da bi obilježio tu prigodu, istočnu je obalu Nove Nizozemske prisvojio za Britaniju. Ekspedicija se vratila u srpnju 1771., nakon tri godine putovanja. Iako nisu otkrivene nove zemlje, ostvareni su istraživački pothvati i otkrivene nove biljke i životinje. Cook je Europu učinio svjesnom Pacifika. Priča o tomu kako je Stari svijet iskoristio to izobilje još nije završena. Cook je oplovio [[Novi Zeland]] i ustvrdio da se sastoji od dva otoka, istražio do tada nepoznatu istočnu obalu [[Australija|Australije]] i ustvrdio da je [[Nova Gvineja]] samostalan otok.
