Плавучие льды свидетельствуют о большом различии между климатом Северного и Южного полушарий. В декабре (что в Южном полушарии соответствует нашему июню) мы находились всего только под 51°5′ южной широты (что примерно соответствует широте Лондона), однако встретили уже несколько плавучих ледяных гор, и наш термометр в полдень показывал 36° [2,2 °C]. Такой несоразмерный холод, видимо, связан с отсутствием в Южном полушарии материка, здесь только море, которое, будучи прозрачным жидким телом, лишь поглощает солнечные лучи, но не отражает их, как в Северном полушарии».
17 января 1773 года корабли Кука, первыми в истории, пересекли Южный полярный круг и спустя несколько дней уперлись в сплошные поля пакового (морского) льда. Капитан счел свой долг выполненным и повернул на север.
Некоторое время экспедиция искала открытый французами остров Кергелен. Тоже безуспешно, потому что Куку была известна широта – 48°, но долготу ему назвали неверно. К концу января погода страшно испортилась. Если море не штормило, его окутывал густой туман, и однажды «Резолюшн» и «Адвенчер» потеряли друг друга и не смогли найти. План действий на этот случай был предусмотрен. Идти в Новую Зеландию, в залив Королевы Шарлотты и встретиться там. Однако, несмотря на попутный ветер, Кук не сразу поспешил к месту встречи, а еще раз повернул на юг и снова уперся в льды. Некоторое время он двигался вдоль 60-й параллели и прошел всего в трехстах милях от Земли Уилкса. Открыть Южный континент ему и на этот раз не удалось.
17 марта Кук направил «Резолюшн» на северо-восток к Новой Зеландии. Шесть недель он провел в бухте Даски на Южном острове, давая команде возможность отдохнуть после трудного приполярного плавания, а ученым исследовать местную флору и фауну. В начале июня он нашел «Адвенчер» и его команду в заливе Королевы Шарлотты. Поскольку обе команды уже успели восстановить свои силы, воссоединившаяся эскадра покинула любимую гавань капитана Кука 7 июня. Корабли прошли через пролив Кука, вошли в Тихий океан и направились почти прямо на запад, потом повернули немного севернее, надеясь найти остров Питкерна, который был открыт капитаном Картером в 1767 году. Но неприятные события заставили Кука изменить планы. 29 июня он узнал от Фюрно, что на борту «Адвенчера» один человек умер, а двадцать оказались серьезно больны. Кук немедленно поднялся к нему на борт и обнаружил, что и другие члены команды находятся в плохом состоянии. Во всех случаях причина была одна и та же – цинга. А в то же самое время на борту у Кука ни один человек не был болен. Несчастье случилось просто потому, что Фюрно, опытный вроде бы капитан, не установил у себя на судне строгую антицинготную диету, на которой настаивал Кук. Заболевшим были необходимы свежие продукты, и Кук отложил свои планы исследований на ближайшее время. Он повернул к ближайшему известному ему сравнительно безопасному месту стоянки – на Таити.
Прибытие на этот тихоокеанский остров стало, наверное, самым приятным впечатлением, оставшимся у Форстера о путешествии. Он описывал его восторженно:
«Стояло утро, прекраснее которого не мог бы вообразить поэт, когда мы в двух милях от себя увидели остров О-Таити [Таити]. Восточный ветер, сопровождавший нас до сих пор, утих, а ветерок с берега доносил прекрасные свежие ароматы и волновал поверхность моря. Покрытые лесом горы величественных очертаний вздымали свои вершины, уже озаренные первыми лучами солнца. Под ними виднелся ряд пологих холмов, покрытых, как и горы, лесами и расцвеченных в разные оттенки, от зеленого до осеннего багрянца. Перед нами простиралась равнина, осененная плодоносящими хлебными деревьями и бесчисленными пальмами, широко раскинувшими свои царственные кроны. Все пребывало еще в глубоком сне; едва занимался рассвет, и тихие тени еще витали над пейзажем. Но постепенно стали различимы под деревьями дома и каноэ, вытащенные на песчаный берег. В полумиле от берега параллельно ему тянулась гряда невысоких скал, над которыми пенился морской прибой, за ними же вода была гладкой и обещала недельную стоянку. Наконец солнце осветило и равнину. Жители просыпались, все начало оживать.